鋅及鋅合金物理冶金學(xué)

前言

鋅為藍(lán)白色的金屬，密度介于銅和鋁之間，為7.14g／cm3。在有色金屬中鋅的礦物儲量、產(chǎn)量和用量僅次于鋁和銅，居第三位。鋅及其合金有很多其他金屬材料無法比擬的特性，綜合性能也突出。鋅合金摩擦系數(shù)小，對油親合力大，機械性能優(yōu)異，可作耐磨材料（如軸瓦）和青銅代替材料。它的熔點低（鋅熔點419.5℃），鑄造和加工性能好，可用于各種機械制造業(yè)。使人“費解”的是可作“簡易模具”進(jìn)行薄板成型加工。它還是一種很有發(fā)展前途的阻尼合金，能降低工業(yè)噪音和減輕機械振動。它有使人吃驚的塑性（超塑性），可像飴糖般用很小的載荷能制造出復(fù)雜形狀的零件。鋅很大一部分用在金屬防腐的噴鍍、熱浸鍍和犧牲陽極上。以鋅為基的新型材料不斷被發(fā)現(xiàn)，新的應(yīng)用領(lǐng)域不斷被開拓，可以說鋅（及鋅合金）應(yīng)用之廣，其范圍涉及國民經(jīng)濟(jì)各個部門，是一個吸引人的而又令人愛不釋手的金屬。記得在“文化大革命”期間，為躲避游行和逃會，我和蔡強冒著一定的危險，手提鋅合金找長沙市東方紅鋁制品廠，想試一試鋅合金模具使用性能。工廠領(lǐng)導(dǎo)聽說是鋅合金，硬度低不想試驗。多虧處境灰溜溜的技術(shù)員王高輝支持，用業(yè)余時間，共同合作，半天就鑄成了鋁壺嘴加工過程“打胖（吹漲）”模具，一炮打響，模具制造快，新產(chǎn)品上馬易，加工費用低，有可觀的使用壽命。后來，也就是打倒“四人幫”之際，我和蔡強到了山東煙臺某研究所，除試驗sn-Bi低熔點合金模具外，把鋅合金模具使用情況介紹給了他們，并在汽車上進(jìn)行了試驗。

內(nèi)容概要

　　《鋅及鋅合金物理冶金學(xué)》是作者在積累多年的科研成果、生產(chǎn)實踐和廣泛收集資料的基礎(chǔ)上編寫而成的。書中除提供有關(guān)鋅及鋅合金大量物理化學(xué)數(shù)據(jù)以外，重點討論了涉及鋅及鋅合金在科研和生產(chǎn)中所遇到的各種問題，如耐蝕性（包括“老化”）、超塑性、阻尼特性、固態(tài)相變和尺寸穩(wěn)定性等。同時對其生產(chǎn)應(yīng)用也作了較深入的論述，《鋅及鋅合金物理冶金學(xué)》內(nèi)容新穎豐富、理論聯(lián)系實際，是從事有色金屬材料科學(xué)與工程工作的教師、科研及工程技術(shù)人員、大學(xué)生和研究生的良好參考書。

書籍目錄

第一章 概論1.1 鋅的歷史1.2 現(xiàn)代煉鋅法簡介1.3 鋅的生產(chǎn)與應(yīng)用1.4 鋅合金的發(fā)展參考文獻(xiàn)第二章 鋅的性質(zhì)2.1 鋅的結(jié)構(gòu)與物理化學(xué)性質(zhì)2.2 鋅的耐蝕性2.3 鋅的塑性變形2.4 鋅中的雜質(zhì)及其影響參考文獻(xiàn)第三章 鋅合金狀態(tài)圖(相圖)3.1 鋅合金二元狀態(tài)圖3.2 Zn-Al二元狀態(tài)圖3.3 鋅合金三元狀態(tài)圖參考文獻(xiàn)第四章 鋅合金的工程性能4.1 機械性能4.2 鋅合金的摩擦磨損特性4.3 切削加工性能4.4 Zn-A1合金的內(nèi)耗與阻尼特性參考文獻(xiàn)第五章 鋅合金中的超塑性效應(yīng)5.1 超塑性效應(yīng)及其發(fā)展背景5.2 鋅合金超塑性的力學(xué)特性5.3 鋅合金微晶超塑性的影響因素5.4 鋅合金超塑變形的組織特性及超塑變形機理5.5 鋅合金中的相變超塑性5.6 超塑性效應(yīng)的應(yīng)用簡介參考文獻(xiàn)第六章 鋅-鋁合金的腐蝕與防護(hù)6.1 Zn-AJ合金的晶間腐蝕6.2 Zn-Al合金在Na-Cl溶液及酸性溶液中的腐蝕6.3 Zn-Al合金的應(yīng)力腐蝕斷裂6.4 鋅合金的表面處理6.5 鋼鐵防腐用的Zn-Al合金鍍層6.6 陰極保護(hù)用的Zn-Al合金犧牲陽極參考文獻(xiàn)第七章 鋅-鋁合金固態(tài)相變7.1 共析轉(zhuǎn)變7.2 過飽和固溶體的預(yù)沉淀和沉淀現(xiàn)象7.3 spinodal分解7.4 連續(xù)冷卻過程中的轉(zhuǎn)變7.5 沉淀相的溶解7.6 相變與老化參考文獻(xiàn)w第八章 鑄造鋅合金及其應(yīng)用8.1 鑄造鋅合金的發(fā)展現(xiàn)狀8.2 工業(yè)鑄造鋅合金8.3 Zn-Al合金的流動性及其影響因素8.4 鑄造鋅合金生產(chǎn)及質(zhì)量控制參考文獻(xiàn)第九章變 形鋅合金及其應(yīng)用9.1 變形鋅合金的種類9.2 Zn-Cu-Ti合金的組織與性能9.3 變形鋅及鋅合金在大氣中的腐蝕9.4 變形鋅合金及其應(yīng)用領(lǐng)域參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：在煉鋅方法上，自古以來一直走著火法高溫還原的道路，濕法煉鋅的興起，改變了這種狀況。濕法煉鋅第一個半工業(yè)性試驗開始于1881年，這同電解煉鋁發(fā)明的年代非常相近，都是在直流電機問世以后。由于電解條件的復(fù)雜性，最初的試驗遭遇到不少挫折，經(jīng)過35年的試驗研究，直到第一次世界大戰(zhàn)中期，濕法電解煉鋅才正式投入工業(yè)生產(chǎn)。從此以后，濕法煉鋅就大踏步地不斷向前發(fā)展，不到半個世紀(jì)，產(chǎn)量就超過了火法煉鋅。在濕法煉鋅方法改進(jìn)的同時，火法煉鋅從本世紀(jì)以來也經(jīng)歷了很大的變化。1929年美國新澤西鋅公司改進(jìn)并完善了豎罐過程，使之成為第一個鋅的連續(xù)蒸餾系統(tǒng)。從而使罐式蒸餾方法經(jīng)歷了一個從?。ㄍ粒┴Q罐——平罐——大豎罐這樣一個演變過程。第二個豎罐盡管在產(chǎn)量、燃料的利用率以及過程的連續(xù)性等方面都比第一個（古老的）豎罐有了較大的進(jìn)步，但在基本原理上卻依然沒有跳出古老的蒸餾煉鋅的范疇。平罐和豎罐的致命缺點是采用間接加熱方式，因而設(shè)備龐大，燃料利用率低、生產(chǎn)率不高。平罐的勞動條件更為惡劣，也難于自動化，而豎罐又需要消耗大量昂貴的碳化硅材料。介于以上這些原因，1935年st.Joseph鉛公司首先使用了電熱方法，從而使豎罐煉鋅過程又得到了一定程度的改進(jìn)。1959年在英國斯旺西市第一臺Zn-Pb鼓風(fēng)爐的投產(chǎn)使火法煉鋅獲得了新的進(jìn)展。鼓風(fēng)爐——這個具有高生產(chǎn)率和高燃料利用率的冶金爐，能直接處理沒有經(jīng)過浮選分離的鉛鋅復(fù)合礦，在同一座煉爐中生產(chǎn)出兩種不同的金屬來。20世紀(jì)60年代，密閉鼓風(fēng)爐煉鋅在世界上發(fā)展很快，許多國家紛紛建廠投產(chǎn)，運行情況良好。

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