北京哪里可以鑄造鐵鎳合金的地方
- 教育綜合
- 2024-06-16 17:44:41
哪里能做鎳基合金管件?
一:牌號(hào):Hastelloy c-276鎳鉻鉬合金
二:化學(xué)成分:硅si(≤0.08) 鉻cr(14.5~16.5) 鐵fe(4.0~7.0)
磷p(≤0.04)硫s(≤0.03)鎳ni(余量)鉬mo(15.0~17.0)鈷co(≤2.5)碳c(≤0.01) 鎢w(3.0~4.5)錳mn(≤1.0)
三:應(yīng)用范圍應(yīng)用領(lǐng)域:
化學(xué)過(guò)程工業(yè)反應(yīng)器,換熱器,列,和管道。制藥工業(yè)反應(yīng)堆和干衣機(jī)。煙道氣脫硫系統(tǒng)。紙漿和造紙工業(yè),如煮解和漂白容器。在酸性氣體環(huán)境中作業(yè)的設(shè)備和元件
四:物理性能:密度g/cm3(8.89) 熔點(diǎn)℃(1323-1371) 熱導(dǎo)率λ/(W/m?℃)( 11.1(100℃)) 彈性模量GPa(205.5)
五:概況:1.在氧化和還原狀態(tài)下,對(duì)大多數(shù)腐蝕介質(zhì)具有優(yōu)異的耐腐蝕性。
2。出色的耐點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能。C276合金適用于各種含有氧化和還原性介質(zhì)的化學(xué)流程工業(yè)。
較高的鉬、鉻含量使合金能夠耐氯離子的侵蝕,鎢元素也進(jìn)一步提高了其耐腐蝕性。C276是僅有的幾種能夠耐潮濕氯氣、
次氯酸鹽以及二氧化氯溶液腐蝕的材料之一,該合金對(duì)高濃度的氯化鹽溶液具有顯著的耐腐蝕性(如氯化鐵和氯化銅)。
鎳鐵合金的基本用途
鎳在不銹鋼中的主要作用在于它改變了鋼的晶體結(jié)構(gòu)。在不銹鋼中增加鎳的一個(gè)主要原因就是形成奧氏體晶體結(jié)構(gòu),從而改善諸如可塑性、可焊接性和韌性等不銹鋼的屬性,所以鎳被稱(chēng)為奧氏體形成元素。
含鎳量達(dá)5%可提高低碳結(jié)構(gòu)鋼的抗拉強(qiáng)度和硬度。在碳素鋼中含有3%鎳,可改善其抗拉強(qiáng)度、沖擊韌性、屈服點(diǎn)和變形能力。含鎳1%-4%的NiCrMo結(jié)構(gòu)鋼,由于這種鋼的抗拉強(qiáng)度同質(zhì)量的比值合適,所以很適于在汽車(chē)、機(jī)車(chē)和機(jī)器制造業(yè)中。耐磨構(gòu)件用鋼除這幾種元素外,還含有碳。最重要的含鎳鋼種和最大的用戶(hù)卻是不銹鋼和耐熱特殊鋼。例如Cr18Ni9Ti、Cr17Ni11Mo2等一系列耐熱不銹鋼,熱加工性能良好,在機(jī)械、醫(yī)療、國(guó)防、輕工中得到廣泛的應(yīng)用。
鎳在鑄鐵中有輕微的石墨化作用,可穩(wěn)定珠光體和減少鐵素體含量。因此鑄鐵中的鎳有助于取得均勻而一體的結(jié)構(gòu)和良好的性能。添加少量的鎳(Ni0.1%-1.0%)會(huì)導(dǎo)致形成微細(xì)的珠光體,當(dāng)含鎳量較高時(shí),會(huì)形成馬氏體和奧氏體。微細(xì)而穩(wěn)定的珠光體可使鑄鐵具有良好的加工性能和硬度。因此,加鎳鑄鐵件可用來(lái)制造汽車(chē)制造業(yè)中的鑄件。
冶鐵術(shù)的中國(guó)冶鐵術(shù)的起源?
西亞各地發(fā)現(xiàn)的鐵器可以早到公元前30世紀(jì)中葉,距今約4500年。公元前12世紀(jì)前后地中海地區(qū)鐵器的使用日益普遍。中亞多數(shù)地區(qū)在公元前20世紀(jì)未或公元前20與公元前10世紀(jì)之交開(kāi)始了早期鐵器時(shí)代。巴基斯坦的犍陀羅墓葬文化晚期進(jìn)入了早期鐵器時(shí)代,早期鐵器時(shí)代又分早晚兩個(gè)階段,所測(cè)碳十四數(shù)據(jù),晚期階段在公元前14至13世紀(jì)。印度的彩繪灰陶文化階段鐵器制作水平已很高,在這一文化面積很小的阿特蘭基海勒遺址中發(fā)掘出鐵制品135件,有家用器物、家具、其他手工業(yè)工具,用于戰(zhàn)爭(zhēng)或狩獵的武器。繪彩灰陶文化的年代早于公元前11世紀(jì)或更早。原蘇聯(lián)中亞地區(qū)的居民學(xué)會(huì)冶鐵后,鐵器也很快被使用于日常生活和狩獵與戰(zhàn)爭(zhēng)的所有領(lǐng)域。古花拉子模地區(qū)的阿米拉巴得文化進(jìn)入早期鐵器時(shí)代不晚于公元前10世紀(jì)。弗爾干納盆地一支較為發(fā)達(dá)的早期鐵器時(shí)代文化是楚斯特文化,在這一文化的達(dá)爾弗爾津特佩遺址出土有早期的煉鐵的礦熔碴。楚斯特文化的年代在公元前20世紀(jì)與公元前10世紀(jì)之交。
商周時(shí)期中原地區(qū)青銅冶煉術(shù)已達(dá)到相當(dāng)水平,但是從商代中期到周末數(shù)百年間,人工冶鐵術(shù)并未在高超的冶銅技術(shù)的影響下發(fā)展起來(lái),西周末偶見(jiàn)人工冶煉的鐵器時(shí),仍使用隕鐵。新疆屬于中亞的一部分,大多地方的地理地貌與中亞其他地區(qū)區(qū)別不大,特別是北疆一些大河將新疆與以西中亞國(guó)家連為一個(gè)大的自然地理單元,考古發(fā)現(xiàn)表明在古代它們擁有相同的文化。和中亞其他地區(qū)一樣,新疆在公元前20世紀(jì)與10世紀(jì)之交進(jìn)入了早期鐵器時(shí)代,并很快普及。中、西亞地區(qū)發(fā)現(xiàn)的早期鐵器為原始的塊煉鐵,窮科克臺(tái)地墓地出土的鐵器經(jīng)北京科技大學(xué)冶金史研究所鑒定,為塊煉鐵或滲碳鋼,中原地區(qū)最早出現(xiàn)的人工冶鐵亦為塊煉鐵,早期的冶鐵技術(shù)一致,從新疆和中原地出土的金鐵合體或金玉合體的器物看,早期鐵器十分珍貴。商代開(kāi)始,中原和古西域就有非常密切的文化聯(lián)系,商末貴族墓葬中的玉來(lái)自西域,三門(mén)峽虢國(guó)墓地出土中國(guó)最早的人工冶鐵品,這里還出土過(guò)一面早期銅鏡,背面為線(xiàn)描的動(dòng)物紋飾,明顯不是中原體系的銅器,風(fēng)格類(lèi)同的銅鏡在和靜縣察吾乎溝文化中發(fā)現(xiàn)過(guò)—件,德國(guó)柏林博物館收藏品中有一件,虢國(guó)墓地的那面銅鏡顯然是西來(lái)的。鄯善縣洋海墓地出有一銅鐵合體的鐵器,同墓地出有管銎戰(zhàn)斧、鈴形鏤孔銅器等,這些銅器在西亞等地公元前一千六、七百年遺址中就有發(fā)現(xiàn),中原和中國(guó)北方地區(qū)發(fā)現(xiàn)的同類(lèi)銅器年代到商末。最近在塔什庫(kù)爾干地區(qū)發(fā)現(xiàn)喇叭口狀銅耳環(huán),它是安得羅諾沃文化中的典型銅器,類(lèi)同器物在甘肅河西及中國(guó)北方地區(qū)都有發(fā)現(xiàn),年代在商周。上述器物明顯是從西亞、中亞經(jīng)新疆向中原流布,和這些器物一樣,在西亞和中亞早已出現(xiàn)的鐵器也隨之由西向東傳布。新疆鐵器出現(xiàn)的時(shí)代早,發(fā)現(xiàn)多,河西沙井文化發(fā)現(xiàn)二件鐵器年代可早到西周,關(guān)中地區(qū)鐵器早到春秋早。人工冶鐵術(shù)由西亞、中亞經(jīng)新疆向中原傳布的線(xiàn)路也基本清楚。冶鐵術(shù)傳入中原后,在已經(jīng)十分發(fā)達(dá)的青銅冶煉技術(shù)的基礎(chǔ)上,很快發(fā)明了冶鑄生鐵,這項(xiàng)工藝早西方一千多年,從此中國(guó)的冶鐵術(shù)開(kāi)始領(lǐng)先西方。 最早進(jìn)入人類(lèi)視野的鐵礦物無(wú)疑是鐵隕石(或簡(jiǎn)稱(chēng)隕鐵),這種不折不扣的天外來(lái)客,為人類(lèi)提供了有關(guān)鐵的最初知識(shí)。
鐵隕石主要由鐵鎳合金組成,一般含鎳4~10%,極少數(shù)隕鐵中的鎳含量可以高達(dá)60%。隕鐵的絕大部分都是可鍛的。
有證據(jù)表明,石器時(shí)代的人們已能夠利用隕鐵。居住在西格陵蘭約克角地區(qū)的石器時(shí)代的人們,一直用含鎳8%左右的隕鐵制造工具。在北格陵蘭曾發(fā)現(xiàn)過(guò)一把愛(ài)斯基摩人的小刀,由一些裝在海象牙上的隕鐵片組成。在中國(guó),古代隕鐵制品也正在不斷被發(fā)現(xiàn)。1972年冬,在河北省藁城縣臺(tái)西村商代遺址(碳-14測(cè)定年代為公元前1520±160年),發(fā)現(xiàn)了一件鐵刃銅鉞。全鉞殘長(zhǎng)111mm,闌寬85mm。鐵刃寬60mm,在銅外部分已經(jīng)斷失,銅身夾住的部分厚2mm,深 10mm。對(duì)這件古兵器進(jìn)行的科學(xué)考查表明,“鐵刃中沒(méi)有人工冶鐵所含的大量夾雜物,原材料鎳含量在6%以上,鈷含量在4%以上。更為重要的是,盡管經(jīng)過(guò)鍛造和長(zhǎng)期風(fēng)化,鐵刃中仍保留有高低鎳、鈷層狀分布”,研究者據(jù)此斷定,這件銅鉞的鐵刃系由隕鐵制成,而整個(gè)銅鉞的制作過(guò)程是:先將隕鐵鍛造成薄刃,然后再澆鑄青銅柄部。
在我國(guó)歷代文獻(xiàn)中,有關(guān)隕鐵的記載也可謂不絕如縷。最早記錄隕鐵墮落現(xiàn)象的是《史記》:“秦獻(xiàn)公十七年(公元前368 年),櫟陽(yáng)雨金四月至八月?!彼^“雨金”是指許多鐵隕石同時(shí)墮落,也即現(xiàn)代人所謂的“隕石雨”,而櫟陽(yáng)是秦獻(xiàn)公的都城,其地在今陜西臨潼東北。其后,唐代樊綽《蠻書(shū)》中記載云南南詔王備有“天降鐸鞘”。段成式《酉陽(yáng)雜俎》中說(shuō)“南番有毒槊……言從天而下,入地丈余”。北宋治平元年(公元1064年)某日,沈括在常州宜興縣曾親見(jiàn)隕鐵墮落并作了詳細(xì)記載:“是時(shí)火息,視地中只有一竅如杯大,極深,下視之,星在其中,熒熒然。良久漸暗,尚熱不可近。又久之,發(fā)其竅,深三尺余,乃得一圓石,猶熱,其大如拳,一頭微銳,色如鐵,重亦如之?!贝撕?,在《元史?五行志》中也有一段清楚的記載:“元至正十年(公元 1350年)十一月冬至夜,陜西耀州有星墮于西原,光耀燭地,聲如雷鳴者三,化為石,形如斧。一面如鐵,一面如錫,削之有屑,擊之有聲?!?br />建國(guó)以后,許多隕鐵實(shí)物也已被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)。如1958年在廣西南丹發(fā)現(xiàn)了早期降落的鐵隕石雨,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查,已發(fā)現(xiàn)的十九塊南丹鐵隕石中,最小者為1.3kg,最重者為1.9噸,含鎳量在7%左右。而不知何時(shí)落在我國(guó)新疆準(zhǔn)葛爾地區(qū)的一塊重約二十噸的鐵隕石,則是目前世界上收集到的第三大鐵隕石。
以上事實(shí)說(shuō)明,原始民族在早期就已經(jīng)能夠利用天然隕鐵。而至遲在商代中期,中華民族的先祖?zhèn)円呀?jīng)掌握了一定水平的鍛鐵技術(shù),熟悉鐵的加工性能,認(rèn)識(shí)鐵與青銅在性質(zhì)上的差別。顯然,中國(guó)人對(duì)鐵的最初認(rèn)識(shí)只能更早。
煉銅早于煉鐵,不僅已為考古文物和歷史文獻(xiàn)所證實(shí),而且也符合冶金技術(shù)的發(fā)展規(guī)律。原因很簡(jiǎn)單,就像從樹(shù)上摘蘋(píng)果總是從低處摘起一樣,由于煉銅(專(zhuān)指古代)較煉鐵容易,最早誕生的當(dāng)然是煉銅術(shù)。
煉銅術(shù)起源于新石器時(shí)代的人們對(duì)自然銅的利用。絕大部分自然銅是含銅高達(dá)98-99%的紅銅,不僅具有金屬光澤,而且具備良好的加工性能。最初,人們也許只是把自然銅當(dāng)成石料來(lái)打制石器,在實(shí)踐中必然會(huì)發(fā)現(xiàn)自然銅具有石頭無(wú)法比擬的延展性,容易按需要打制成形。接下來(lái),人們自然也會(huì)發(fā)現(xiàn),將自然銅放到火里燒過(guò)后,打制起來(lái)就會(huì)更加容易。如果火焰溫度足夠高,自然銅就會(huì)熔化,而熔化的銅水能夠流動(dòng),凝固以后又可隨容器成形。這一現(xiàn)象的反復(fù)出現(xiàn),必然導(dǎo)致煉銅技術(shù)與鑄造技術(shù)的萌生。
紅銅的熔點(diǎn)是1083℃,而早在公元前5000年前后的仰韶文化前期,陶器的燒成溫度就已達(dá)到了900- 1000℃,已經(jīng)具備熔煉自然銅的技術(shù)基礎(chǔ)。我們已經(jīng)知道,在銅礦床的表層,除了自然銅外,還有孔雀石和赤銅礦,尤其是孔雀石,色彩鮮艷奪目,極易引人注意。孔雀石常同自然銅一起出現(xiàn),并與銅銹有類(lèi)似的顏色,這就容易使人產(chǎn)生聯(lián)想,激起用孔雀石煉銅的沖動(dòng)。而這種沖動(dòng)一旦付諸實(shí)踐,就是煉銅技術(shù)的誕生。稍具化學(xué)知識(shí)的人都知道,孔雀石屬于堿式碳酸銅,只要加熱到一定溫度,就會(huì)分解為氧化銅,而氧化銅同木炭一起加熱,就能還原出銅來(lái)。
鐵的情形則很不相同。鐵很易被氧化,除隕鐵外,自然界中的鐵都呈氧化物或其它化合物的形態(tài)存在。純鐵的熔點(diǎn)為1537℃,直接熔鐵在新石器時(shí)代根本就不可能。鐵礦石的還原溫度雖然并不需要這么高,但溫度低時(shí)還原速度很慢,對(duì)實(shí)際生產(chǎn)沒(méi)有意義。同時(shí),低溫還原出來(lái)的鐵在冷卻時(shí)很容易被重新氧化,又變成了鐵銹。因此,盡管銅、鐵礦總是共生,在煉銅術(shù)誕生之后,冶鐵術(shù)的誕生仍須時(shí)日,需要一場(chǎng)深刻的技術(shù)革命為其準(zhǔn)備足夠的條件。事實(shí)是,這場(chǎng)技術(shù)革命果然發(fā)生了,時(shí)間是公元前3500年至公元前2600年,持續(xù)近千年之久,相當(dāng)于中國(guó)銅石并用時(shí)代的早期。
從嚴(yán)格意義上講,這是一場(chǎng)制陶技術(shù)的變革,變革的內(nèi)容主要是:用快輪制坯代替手制;改革陶窯火道和箅面火眼,使窯室內(nèi)的火力更加均勻;擴(kuò)大窯室直徑,窯壁由直立改為內(nèi)收。窯壁內(nèi)收是為了封窯的方便。在陶器燒到一定火候時(shí)密封飲窯,就會(huì)制造出還原氣氛而燒出灰陶,此時(shí)如果讓大量松煙進(jìn)入,使其發(fā)生滲碳作用,就會(huì)燒出很好的黑陶。由敞口氧化燒制紅陶進(jìn)步為密封飲窯制造還原氣氛燒制灰、黑陶,透露了一個(gè)非常重要的信息:人們已經(jīng)掌握了對(duì)銅鐵冶煉至關(guān)重要的知識(shí)――高溫下的還原。
由于時(shí)代的局限,我們今天還無(wú)法弄清原始冶銅術(shù)的細(xì)節(jié),但是,有一點(diǎn)是可以肯定的,在制陶術(shù)完成上述變革之后的公元前2600年-前2000年,中華大地上的銅器突然多了起來(lái),除紅銅外還有了青銅和黃銅,并最終順利進(jìn)入了青銅時(shí)代。這當(dāng)然不會(huì)是偶然現(xiàn)象,唯一合理的解釋只能是,源于制陶術(shù)的冶銅術(shù)分享了制陶術(shù)的最新成果,完成了由萌生期到成熟期的過(guò)渡。而隨著冶銅技術(shù)的成熟,冶銅實(shí)踐也變得豐富多彩起來(lái)。也只有到了這時(shí),銅、鐵礦共生的前提對(duì)于冶鐵術(shù)的誕生才有了實(shí)際意義。而煉鐵高爐首先在中國(guó)誕生也才有了根據(jù),當(dāng)然,這是后話(huà)。 目前已知的中國(guó)最早的銅器,是1973年出土于陜西臨潼姜寨仰韶文化遺址(約公元前3700年)的原始黃銅片和出土于甘肅東鄉(xiāng)馬家窯文化遺址(約公元前 3100年)的青銅刀,中國(guó)冶銅術(shù)的起源當(dāng)然不會(huì)晚于公元前3100年。根據(jù)國(guó)家“夏商周斷代工程”的最新成果,夏代的紀(jì)年范圍為公元前2070年~前 1600年。也就是說(shuō),大禹活動(dòng)的時(shí)間是在公元前2070年前后,距離冶銅術(shù)的起源至少已有千年之久。在長(zhǎng)達(dá)千年的冶銅實(shí)踐中,無(wú)論是銅礦的冶煉、銅器的鑄造,還是冶煉設(shè)備的修造,都沒(méi)有理由不進(jìn)步。
考古發(fā)現(xiàn)證實(shí),中國(guó)早期煉銅使用陶尊,外部涂有草拌泥,起絕熱保溫作用,內(nèi)面涂有耐火泥層,銅礦和木炭直接放入爐內(nèi)。這一裝置不同于從外部加熱的“坩堝”式熔爐,可以使?fàn)t內(nèi)溫度提得更高??梢韵胂?,在這種內(nèi)熱式陶尊爐中,當(dāng)混入銅礦中的氧化鐵礦較多時(shí),在煉渣中還原出鐵來(lái)幾乎是一種必然現(xiàn)象。而塊煉鐵在冶鐵史中首先出現(xiàn)就是最好的證明。
塊煉鐵也稱(chēng)為鍛鐵,是在較低的冶煉溫度下由鐵礦石固態(tài)還原得到的鐵塊。在西南亞和歐洲等地區(qū),直到十四世紀(jì)煉出生鐵之前,一直采用塊煉法煉鐵。冶煉塊煉鐵,一般是在平地或山麓挖穴為爐,裝入高品位的鐵礦石和木炭,點(diǎn)燃后,鼓風(fēng)加熱。當(dāng)溫度達(dá)到1000℃左右時(shí),礦石中的氧化鐵就會(huì)還原成金屬鐵,而脈石成為渣子。由于礦石中其它未還原的氧化物和雜質(zhì)不能除去,只能趁熱鍛打擠出一部或大部,仍然會(huì)有較多的大塊夾雜物留在鐵里。由于冶煉溫度不高,化學(xué)反應(yīng)較慢,加之取出固體產(chǎn)品需要扒爐,所以產(chǎn)量低,費(fèi)工多,勞動(dòng)強(qiáng)度也大。與生鐵不同,塊煉鐵含碳極低,質(zhì)地柔軟,適于鍛造成形。由于塊煉鐵在鍛打前疏松多孔,故也被稱(chēng)為海綿鐵。
不難看出,我國(guó)古代的內(nèi)熱式陶尊煉銅爐很適于冶煉塊煉鐵,中國(guó)歷史上最早的人工冶鐵產(chǎn)品當(dāng)然也非塊煉鐵莫屬。曾經(jīng)有一種流傳很廣的說(shuō)法,以“江蘇六合程橋兩座東周墓曾出土用塊煉鐵制成的鐵條和白口鑄鐵丸,湖南長(zhǎng)沙一座春秋晚期墓中曾出土白口鑄鐵鼎和一把中碳鋼制成的劍”為據(jù),斷論在中國(guó)冶鐵史上,一開(kāi)始就是塊煉鐵、白口鑄鐵和鋼同時(shí)出現(xiàn),“這是我國(guó)古代冶鐵工匠的勛業(yè),是世界冶鐵史上的奇跡”云云。世界上哪來(lái)那么多奇跡?事物發(fā)展的規(guī)律又豈能輕易違背。當(dāng)然,立此論者以春秋時(shí)期為中國(guó)冶鐵史的開(kāi)端,而“中國(guó)冶鐵始于春秋”又是學(xué)術(shù)界權(quán)威的結(jié)論,提出這種看法原也情有可原。殊不知,中國(guó)冶鐵術(shù)在夏代就已開(kāi)花,春秋戰(zhàn)國(guó)之際的鐵、鋼并出,不過(guò)是中國(guó)冶鐵術(shù)取得突破性進(jìn)步,開(kāi)始結(jié)果而已。
說(shuō)到這里,不由使筆者想到了一個(gè)有意思的插曲。事情發(fā)生于古人類(lèi)考古學(xué)界,中國(guó)史前歷史上最為重要的晚期智人――山頂洞人的化石材料,在建國(guó)前經(jīng)西方古人類(lèi)學(xué)專(zhuān)家魏敦瑞(Weidenreich.F)研究,認(rèn)為其中的三具頭骨分別代表原始蒙古人、美拉尼西亞人和愛(ài)斯基摩人三個(gè)不同的類(lèi)型。言下之意,是這三種人的祖先跑到了一個(gè)山洞里。建國(guó)以后,中國(guó)當(dāng)代古人類(lèi)學(xué)家吳新智根據(jù)模型又作了新的研究,發(fā)現(xiàn)三者均代表原始的蒙古人種,差別只在于一些細(xì)節(jié)尚未充分形成。學(xué)術(shù)界這才恍然大悟,原來(lái)山頂洞人本來(lái)就是這三種人的共同祖先,而不是這三種人的祖先為了某一重大事件不遠(yuǎn)萬(wàn)里到一個(gè)山洞里來(lái)聚會(huì)。
差之毫厘,謬以千里。同樣的事實(shí)可以得出相反的結(jié)論,為學(xué)者能不慎哉! 在缺乏物證的情況下,筆者膽敢把塊煉鐵放在中國(guó)冶鐵史的開(kāi)篇,當(dāng)然有所根據(jù)。以《古代社會(huì)》一書(shū)名垂青史的摩爾根曾告訴我們,“人類(lèi)的經(jīng)驗(yàn)所遵循的途徑大體上是一致的。在類(lèi)似的情況下,人類(lèi)的需要基本相同?!彬?yàn)之于人類(lèi)發(fā)展史,此說(shuō)不謬。由石器而陶器,再到銅器和鐵器,是世界上所有民族共同的發(fā)展軌跡。當(dāng)世界上其它地區(qū)的冶鐵史都從塊煉鐵開(kāi)始時(shí),中國(guó)冶鐵史獨(dú)從生鐵開(kāi)始,當(dāng)然不合情理。不僅不合情理,也有悖科學(xué)規(guī)律。冶煉溫度只能由低到高,冶煉設(shè)備也只能由簡(jiǎn)易到復(fù)雜。先有塊煉鐵,后有生鐵,必然是歷史的真實(shí)。
前文已述,由于塊煉鐵產(chǎn)量低、費(fèi)工多、勞動(dòng)強(qiáng)度大,人們?yōu)榱颂岣弋a(chǎn)量,就要強(qiáng)化鼓風(fēng)和加高爐身,爐子必將逐漸從地坑式向豎爐發(fā)展。爐身加高以后,爐內(nèi)上升的煤氣流與礦石接觸的時(shí)間延長(zhǎng),能量利用率有了提高。鼓風(fēng)強(qiáng)化則有兩方面的效果:一方面使氣體壓力加大,穿透爐內(nèi)料層的能力增強(qiáng),因而允許增加爐身高度;另一方面是燃燒強(qiáng)度提高,直接提高了爐內(nèi)溫度。這些都促使產(chǎn)量提高。可是,事物總是一分為二的,溫度高了雖然鐵產(chǎn)量有所提高,往鐵里滲碳的速度也加快了,當(dāng)滲碳超過(guò)2%以后,就引起了質(zhì)變,得到的是另外一種產(chǎn)品――生鐵。生鐵的熔點(diǎn)最低可達(dá)1147℃,而溫度升高后還促使原料中的其它元素被還原進(jìn)入鐵中,這就使得生鐵的熔點(diǎn)更為降低。于是,得到液體產(chǎn)品的可能出現(xiàn)了。當(dāng)然,也不排除另一種可能,這就是在原始的塊煉爐中,由于爐子過(guò)熱或燃料比過(guò)大,偶然也能得到生鐵。筆者以為,這種最早的液態(tài)生鐵非白口鑄鐵莫屬。在這種白口鑄鐵中,幾乎全部的碳都與鐵化合形成了碳化三鐵,其斷口呈暗白色,晶粒粗大,具有很大的硬度和脆性,因此被稱(chēng)為“剛鐵”,既不能承受冷加工,也不能承受熱加工。問(wèn)題的關(guān)鍵恰恰是在這里。本來(lái)塊煉鐵含碳極低,質(zhì)地柔軟易于鍛造;而白口鑄鐵又脆又硬,完全失去了塊煉鐵優(yōu)良的鍛造性能。白口鑄鐵,也即“剛鐵”有沒(méi)有用?如何利用?對(duì)這一問(wèn)題的不同認(rèn)識(shí)是東西方冶鐵史發(fā)展的分水嶺。
毫無(wú)疑問(wèn),西南亞和歐洲地區(qū)在早期由于爐子過(guò)熱或燃料比過(guò)大肯定也得到過(guò)液態(tài)生鐵,由于其鍛造傳統(tǒng)過(guò)于強(qiáng)大,而生鐵不耐鍛打,這種液態(tài)生鐵多被視作冶煉不正常的產(chǎn)物而拋棄了。在中國(guó)則不然,生鐵一開(kāi)始就有了用武之地。這一點(diǎn)在《禹貢》篇中同樣透露了玄機(jī)。
我們知道,夏代已邁入了文明的門(mén)檻,而文明的主要標(biāo)志是發(fā)明了文字?!皞}(cāng)頡造字,鬼神夜哭”,文字既能“感天地而泣鬼神”,足見(jiàn)其在先民心目中的重要位置。而中國(guó)先民對(duì)文字載體的選擇則決定了中國(guó)冶鐵史的走向??脊虐l(fā)現(xiàn)已經(jīng)證實(shí),中國(guó)最早的文字或畫(huà)于陶器,或刻于竹木,或鑄于銅鐵,或鏤于甲骨,而竹木和甲骨是最常用的材料。不管是刻還是鏤,“筆”的硬度至關(guān)重要。當(dāng)“剛鐵”初現(xiàn)時(shí),雖然不耐鍛打,其硬度卻是當(dāng)世之最。作為部落聯(lián)盟的首長(zhǎng),讓梁州進(jìn)貢“剛鐵” 用于刻鏤文字實(shí)屬理所當(dāng)然。而一旦這種產(chǎn)品有了用途,其生產(chǎn)工藝自然就會(huì)有人琢磨。春秋戰(zhàn)國(guó)之際的鑄鐵大興,實(shí)肇始于此?!皠傝F”的出現(xiàn),恰逢其時(shí)。
當(dāng)然會(huì)有人對(duì)這一說(shuō)法不以為然,他們會(huì)問(wèn),比中華文明更早的古埃及文明,為何對(duì)生鐵的早期發(fā)明未做出貢獻(xiàn)?原因當(dāng)然很多,其中之一則可能是其文字用不著刻鏤。古埃及人發(fā)現(xiàn)了紙草,并用作書(shū)寫(xiě)材料。紙草是由生長(zhǎng)在尼羅河三角洲的一種近似蘆葦?shù)乃参铮埐荩┲瞥傻?,古埃及人割下紙草,取出草骨,切成小薄條,在木板上一塊塊貼起來(lái),壓平曬干后即成黃色紙卷。筆管則用紙草莖,墨水由紙草炭化加水配成。在紙草上寫(xiě)字當(dāng)然要比在竹木或甲骨上容易得多。歐洲作為古埃及文明的影響區(qū),在初期視生鐵為廢物實(shí)屬情理之中。 大膽也好,狂妄也罷,至此為止,筆者為中國(guó)冶鐵術(shù)的起源提供了一個(gè)新的說(shuō)法,這就是:中國(guó)原始冶鐵術(shù)至少在公元前2070年前后即已在古梁州誕生。塊煉鐵(柔鐵)首先出現(xiàn),白口生鐵(剛鐵)緊隨其后。由于白口生鐵一出現(xiàn)就派上了用場(chǎng)(刻鏤),使得生鐵冶煉技術(shù)得以生存并有所發(fā)展,并最終由于青銅冶鑄技術(shù)的影響,在春秋戰(zhàn)國(guó)之際奠定了中國(guó)冶鐵術(shù)的基本走向――以生鐵冶鑄為主。而以生鐵冶鑄為主的技術(shù)傳統(tǒng)是中國(guó)古代金屬文化與西方早期以鍛鐵為主的金屬文化的主要區(qū)別。從某種意義上說(shuō),也正是生鐵冶鑄技術(shù)的早期發(fā)明與廣泛應(yīng)用,造就了中華文明最初的輝煌。
為了弄清中國(guó)早期冶鐵術(shù)以生鐵冶鑄為主的原因,我們不妨簡(jiǎn)要回溯一下中國(guó)早期青銅冶鑄的歷史。
黃帝采首山銅鑄鼎的傳說(shuō),前人多認(rèn)為荒誕不經(jīng)。現(xiàn)在看來(lái),黃帝生存的年代肯定是在公元前3000年以后,其時(shí)冶銅術(shù)早已誕生。將此說(shuō)與“蚩尤以銅作兵”的傳說(shuō)相聯(lián)系,則黃帝鑄鼎未必不可能。
繼黃帝鑄鼎說(shuō)之后,傳說(shuō)中還講到禹鑄九鼎以及禹子啟曾命人在昆吾(其地在今河南濮陽(yáng)附近)鑄鼎。據(jù)郭沫若考證,昆吾在當(dāng)時(shí)是一個(gè)冶銅中心,昆吾的銅在古代非常著名。如果說(shuō)黃帝鑄鼎之說(shuō)因無(wú)法證實(shí)可以存疑的話(huà),禹鑄九鼎的傳說(shuō)卻幾乎可以肯定,因?yàn)楹幽腺葞煻镱^文化可以作證。
二里頭文化一期至四期的年代為公元前1900~前1600年,而夏代的紀(jì)年范圍是公元前2070~前1600年,二里頭文化當(dāng)然屬于夏文化。在二里頭文化遺址中,不僅發(fā)現(xiàn)了鑄銅手工業(yè)作坊的遺跡,找到了冶煉用的陶鍋、陶范和殘留銅渣,而且出土了青銅材質(zhì)的刀、鏃、錐、魚(yú)鉤、鈴之類(lèi)的小件銅器和鑿、錛、爵等較大的銅器。其中的一件銅爵,通高12厘米,經(jīng)電子探針?lè)ǘ糠治觯~92%,含錫7%,屬于典型的青銅器。研究者指出,當(dāng)時(shí)的青銅冶鑄技術(shù)正在由初級(jí)階段向高級(jí)階段過(guò)渡。
在時(shí)代稍晚于二里頭文化的鄭州二里崗商代遺址(碳14年代為公元前1550年左右)中,出土了大量的青銅器,其中有多種兵器。與二里崗文化同期的湖北盤(pán)龍城則出土了159件青銅器,有器形25種。在四件青銅禮器中,其中三件的含錫量在7%上下。研究者據(jù)此斷定,當(dāng)時(shí)的青銅禮器,大多數(shù)是按一定的銅、錫配比鑄成的,這只有在青銅冶鑄技術(shù)的高級(jí)階段才能辦到。
到了以安陽(yáng)殷墟為代表的殷商后期,青銅器的冶鑄技術(shù)已相當(dāng)高超,不僅器形相當(dāng)完備,而且盡可能用鑄造的方法解決金屬器件的成形問(wèn)題,其它加工工藝均處于從屬地位。從殷商后期到西周晚期,幾乎所有的青銅器件都由鑄造成形,盡管某些器物的形制相當(dāng)復(fù)雜,匠師們習(xí)慣的做法仍是采用多種形式的鑄接工藝或經(jīng)多次鑄接使之成形。甚至軸配合和薄壁件的制作也通過(guò)鑄造手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。
不難看出,鑄造成形是中國(guó)早期青銅冶鑄技術(shù)根深蒂固的傳統(tǒng)。而傳統(tǒng)的力量往往是巨大的。在冶鐵術(shù)誕生之初,需要鍛造成形的塊煉鐵占主導(dǎo)地位,用于刻鏤的“剛鐵”只是偶然才能得到,數(shù)量極少。問(wèn)題在于,當(dāng)冶鐵術(shù)誕生的時(shí)候,青銅冶鑄技術(shù)已接近成熟,煉銅爐也已逐漸由矮小的陶尊爐向具有一定高度的鼓風(fēng)豎爐發(fā)展,這一技術(shù)進(jìn)步的趨勢(shì)遲早要對(duì)冶鐵術(shù)產(chǎn)生影響。當(dāng)“剛鐵”由于技術(shù)進(jìn)步變得越來(lái)越多,僅僅用于刻鏤已無(wú)法消化時(shí),為“剛鐵”尋找新的出路就成了問(wèn)題。而這時(shí),擁有鑄造成形技術(shù)傳統(tǒng)的中國(guó)古代冶鑄匠師,當(dāng)然不會(huì)把液態(tài)生鐵及其凝集物視作廢物,他們必定會(huì)采用最得心應(yīng)手也是最近便的鑄造成形方法來(lái)利用這些(雖然不太令人滿(mǎn)意的)“惡金”。于是,鑄鐵技術(shù)宣告誕生。接下來(lái)當(dāng)然是鑄鐵技術(shù)的不斷完善和發(fā)展。當(dāng)社會(huì)終于認(rèn)識(shí)到鑄鐵的作用,開(kāi)始大力推廣時(shí),這種最富 “革命性”的金屬終于大搖大擺地登上了歷史舞臺(tái),而這一時(shí)刻,歷史的車(chē)輪正好行進(jìn)到春秋中葉,距離冶鐵術(shù)的誕生,已有1400多年之久。 照理說(shuō),有高度發(fā)達(dá)的青銅冶鑄技術(shù)作背景,冶鐵術(shù)的發(fā)展不應(yīng)如此緩慢。不過(guò),既然事實(shí)如此,我們倒不妨試著找出其中的原因。
泰利柯特有一個(gè)論點(diǎn):冶鐵術(shù)并非先進(jìn)煉銅工匠的專(zhuān)利,而是更早期原始煉銅工匠的發(fā)明,或者竟然完全是由不懂煉銅技術(shù)的一批新人創(chuàng)造的。這一說(shuō)法似乎暗示著冶鐵術(shù)的起源比我們能夠認(rèn)識(shí)到的還要久遠(yuǎn)。不過(guò),這一說(shuō)法確有道理。以常識(shí)而論,工藝愈先進(jìn),規(guī)矩就愈多,出現(xiàn)意外的可能性就愈小。而煉銅時(shí)煉出鐵來(lái),本來(lái)就純屬意外。順著這一思路下推,我們就會(huì)發(fā)現(xiàn),在青銅時(shí)代,冶鐵術(shù)的誕生并非驚天動(dòng)地的大事,只不過(guò)是一樁新生事物而已。而新生事物要取得社會(huì)的承認(rèn)當(dāng)然頗費(fèi)時(shí)日。更何況,在制鋼技術(shù)發(fā)明以前,作為新產(chǎn)品,(塊煉鐵)制工具硬度不如青銅,(白口生鐵)鑄禮器又黑不溜秋,缺乏耀眼的光澤。鐵欲大行于世,必須等待時(shí)機(jī),而這一時(shí)機(jī)到來(lái)的標(biāo)志應(yīng)該是:處于地表易采易煉的氧化銅礦已不敷使用,鑄鐵的生產(chǎn)成本已大為降低,生產(chǎn)力的發(fā)展又急需大量的工具。試想,在生產(chǎn)力低下的奴隸制時(shí)代,要滿(mǎn)足這樣的條件談何容易,鑄鐵的姍姍來(lái)遲自有道理。不過(guò),當(dāng)時(shí)鐘指向公元前六世紀(jì)的春秋中葉時(shí),這一時(shí)機(jī)終于成熟了。
在烽火戲諸侯的周幽王自取滅亡后,關(guān)中地區(qū)充滿(mǎn)了野蠻的戎人。宮室文物大部被毀,土地日見(jiàn)荒蕪,繼位于危難之時(shí)的周平王不得不東遷洛邑,重新建國(guó),這就是東周的開(kāi)始。東周之時(shí),王室衰微,加上周邊夷狄不斷侵?jǐn)_,國(guó)家名為統(tǒng)一,實(shí)已分崩離析。各路諸侯趁隙而起,爭(zhēng)霸中原,以實(shí)力較短長(zhǎng)(后人將這段歷史稱(chēng)為春秋,始于公元前770年,終于公元前476年)。在經(jīng)過(guò)了一番此消彼長(zhǎng)之后,公元前651年,齊桓公在葵丘(今河南蘭考縣東)大會(huì)諸侯,周王派宰孔參加,賜給齊桓公“專(zhuān)征伐”的權(quán)利,自此開(kāi)始了“禮樂(lè)征伐自諸侯出”的局面,齊桓公也由此成為春秋時(shí)代的第一個(gè)霸主。
齊國(guó)原本不大,又地處文化較為落后的東海之濱,為何能首先稱(chēng)霸呢?最直接的原因是明智的齊桓公任用了管仲為相。能干的管仲則通過(guò)發(fā)展工商業(yè)賺取錢(qián)財(cái),使國(guó)家很快富足,軍力迅速?gòu)?qiáng)大了起來(lái)。而在管仲諸多的富國(guó)強(qiáng)兵措施中,“官山?!笔亲顬橛行У囊环N。
據(jù)《管子?海王》篇載:“桓公曰:然則吾何以為國(guó)?管子對(duì)曰:唯官山??啥!惫粽J(rèn)為,“‘官’者,管也?!芎!匀皇侵腹苤汽}業(yè),‘管山’就是把礦產(chǎn)管制起來(lái),這里就包含著銅鐵。齊桓公時(shí)已有鐵的使用,我看是毫無(wú)疑問(wèn)的。因此,《國(guó)語(yǔ)?齊語(yǔ)》里面,管仲所說(shuō)的‘美金以鑄劍戟,試諸狗馬;惡金以鑄鋤夷斤,試諸壤土’,美金是指青銅,惡金是指鐵,也是毫無(wú)疑問(wèn)的?!R桓公之所以能夠劃時(shí)代地成為五霸之首,在諸侯中特出一頭地,在這兒可以找得出它的物質(zhì)根據(jù)。煮海為鹽積累了資金,鑄鐵為耕具提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。所以桓公稱(chēng)霸并不僅僅由于產(chǎn)生了一位特出的政治家管仲,而是由于這位特出的政治家找到了使國(guó)富強(qiáng)的基本要素?!?br />郭沫若的分析是令人信服的。這同時(shí)也告訴我們,鑄鐵技術(shù)在齊桓公時(shí)已接近成熟,因此才引起了當(dāng)權(quán)者(管仲)的注意。反過(guò)來(lái),由于當(dāng)權(quán)者的大力提倡,鑄鐵技術(shù)的發(fā)展也就大大加快了速度。試想,鑄鐵農(nóng)具的使用既然能使齊國(guó)“足食”,相鄰各國(guó)必將仿而效之。稍后的戰(zhàn)國(guó)時(shí)代鑄鐵技術(shù)被七國(guó)普遍采用,其最初的契機(jī)應(yīng)該是在這里。而中國(guó)冶鐵術(shù)以生鐵冶鑄為主的基本走向由此而奠定就毫不奇怪了。
鐵鎳合金4j50和4j52的區(qū)別
4J50概述
鐵鎳定膨脹合金是通過(guò)調(diào)整鎳含量而獲得在給定溫度范圍內(nèi)能與膨脹系數(shù)不同的軟玻璃和陶瓷匹配的一系列定膨脹合金,其膨脹系數(shù)和居里點(diǎn)隨鎳含量增加而增加。該組合金是電真空工業(yè)中廣泛使用的封接結(jié)構(gòu)材料。
1.1 4J50材料牌號(hào) 4J50。
1.2 4J50相近牌號(hào) 見(jiàn)表1-1。
在平均線(xiàn)膨脹系數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下,允許鎳含量偏離表1-2規(guī)定的范圍。
1.5 4J50熱處理制度 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膨脹系數(shù)性能檢驗(yàn)試樣其熱處理制度:在氫氣氣氛中將試樣加熱到900℃±20℃,保溫1h,以不大于5℃/min速度冷至200℃以下出爐[4]。
1.6 4J50品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 品種有棒材、管材、板材、帶材和絲材。
1.7 4J50熔煉與鑄造工藝 用非真空感應(yīng)爐、真空感應(yīng)爐或電弧爐熔煉。
1.8 4J50應(yīng)用概況與特殊要求 4J50屬玻封合金典型牌號(hào),經(jīng)航空工廠(chǎng)長(zhǎng)期使用,性能穩(wěn)定。
4J50合金主要用于制作精密阻抗膜片,濕簧、干簧繼電器,精密長(zhǎng)度計(jì)量,與相應(yīng)的軟玻璃封接。
在應(yīng)用中應(yīng)使選用的封接材料與合金的膨脹系數(shù)相配。熱處理時(shí)應(yīng)控制其晶粒度,以保證材料具有良好的深沖引伸性能。當(dāng)使用鍛、軋材時(shí)應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)材料的氣密性。
二、4J50物理及化學(xué)性能
2.1 4J50熱性能
2.1.1 4J50溶化溫度范圍 該合金溶化溫度約為1430℃[1,2]。
2.1.2 4J50熱導(dǎo)率 λ=16.7W/(m·℃)[1,2]。
2.1.3 4J50比熱容 該合金的比熱容為502J/(kg?℃)。
2.1.4 4J50線(xiàn)膨脹系數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的合金平均線(xiàn)膨脹系數(shù)見(jiàn)表2-2。合金的平均線(xiàn)膨脹系數(shù)見(jiàn)表2-3。合金的膨脹曲線(xiàn)見(jiàn)圖2-3。
表2-2
2.4.2 4J50合金的磁性能 4J50合金的磁性能見(jiàn)表2-4。
在4000A/m下,剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br=1.03T,矯頑力
Hc=10A/m[2]。
2.5 4J50化學(xué)性能 合金在大氣、淡水和海水中有較
好的耐腐蝕性。
4J50力學(xué)性能
3.1 4J50技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能
3.1.1 4J50硬度 深沖態(tài)帶材應(yīng)符合表3-1的規(guī)定。厚度不大于0.2mm的帶材不作硬度檢驗(yàn)。
3.1.2 4J50抗拉強(qiáng)度 合金帶材的抗拉強(qiáng)度應(yīng)符合表3-2的規(guī)定。
3.2 4J50室溫及各種溫度下的力學(xué)性能
3.2.1 4J50硬度 該合金(退火態(tài))硬度HV約為135[1,2]。
3.3 4J50持久和蠕變性能
3.4 4J50疲勞性能
3.5 4J50彈性性能
3.5.1 4J50彈性模量 該組合金的彈性模量E=158GPa[1,2]。
四、4J50組織結(jié)構(gòu)
4.1 4J50相變溫度
4.2 4J50時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線(xiàn)
4.3 4J50合金組織結(jié)構(gòu) 該組合金均為穩(wěn)定的奧氏體組織。
4.4 4J50晶粒度 合金深沖帶的晶粒度應(yīng)不小于7級(jí),小于7級(jí)的晶粒度不得超過(guò)面積的10%。厚度小于0.13mm的帶材估計(jì)平均晶粒度時(shí),沿帶材厚度方向的晶粒個(gè)數(shù)應(yīng)不少于8個(gè)。
五、4J50工藝性能與要求
5.1 4J50成形性能 該合金很容易進(jìn)行冷、熱加工。熱加工溫度不宜過(guò)高,加熱時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),應(yīng)避免在含硫的氣氛中加熱。當(dāng)帶材冷應(yīng)變率大于75%時(shí),退火后會(huì)引起塑性各向異性。冷應(yīng)變率在10%~15%,加熱到950~1050 ℃時(shí)(在釬焊過(guò)程中不可避免)晶粒顯著長(zhǎng)大,致使合金塑性降低,對(duì)于薄的截面還可能喪失金屬的真空氣密性。因此成品的最終應(yīng)變率應(yīng)控制在60%左右[2,5]。
5.2 4J50焊接性能 該合金具有良好的焊接性能,可釬焊和點(diǎn)焊。該合金與軟玻璃等材料封接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)氧化處理。
5.3 4J50零件熱處理工藝
熱處理可分為:消除應(yīng)力退火、中間退火及預(yù)氧化處理。
(1)消除應(yīng)力退火 為消除零件在機(jī)械加工后的殘存應(yīng)力要進(jìn)行消除應(yīng)力退火:430~540℃,保溫1~2h,爐冷或空冷。
(2)中間退火 為消除合金在冷軋、冷拔、冷沖壓過(guò)程中引起的加工硬化現(xiàn)象,以利于繼續(xù)加工。工件需在真空或保護(hù)氣氛中,加熱到700~800℃,保溫30~60min,然后爐冷、空冷或水淬。
(3)預(yù)氧化處理 該組合金作封接材料使用時(shí),在封接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)氧化處理。使合金表面生
成一層厚度均勻、致密的氧化膜。零件在1100℃下,在飽和濕氫中,加熱30min,然后在大約800℃的空氣中氧化5~10min。零件的增重在0.1~0.3mg/cm2為適宜。
該組合金不能用熱處理硬化。
5.4 4J50表面處理工藝 在熱處理、焊接或玻封之前,必須清除金屬表面污物、油脂。氧化層嚴(yán)重時(shí)可采用噴砂或先在熔融堿液中浸泡,然后再酸洗。輕微氧化皮可用25%鹽酸溶液在70℃下酸洗。
5.5 4J50切削加工與磨削性能 該合金切削加工特性和奧氏體不銹鋼相似。加工時(shí)采用高速鋼或硬質(zhì)合金刀具,低速切削加工,切削時(shí)可使用冷卻劑。磨削性能良好。
鐵鎳合金相關(guān)介紹
導(dǎo)語(yǔ):鐵鎳合金是一種頻率比較低的磁性材料,早期的時(shí)候,人們都會(huì)將它主要應(yīng)用在通信上面,后來(lái)隨著科技的發(fā)展,通過(guò)很多的技術(shù)手段,合金的一些特性都得到了非常大的提高。應(yīng)用也更加的廣泛了。現(xiàn)在,主要應(yīng)用在一些物理上面的設(shè)備儀器上面。
鐵鎳合金
鐵鎳合金是一種頻率比較低的磁性材料,但它在磁性比較弱的環(huán)境中磁性導(dǎo)通的概率卻非常高,而且有著不容易變形的頑強(qiáng)的能力。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)鐵鎳合金里面含有了百分之七十八的鎳之后,它在弱磁場(chǎng)里面的磁性導(dǎo)通率就會(huì)比硅鋼材料高一二十倍。所以,它現(xiàn)在被廣泛的應(yīng)用在了各種屏蔽儀、電話(huà)、傳感器或者是非常精密的儀表里面。通常來(lái)說(shuō),我們會(huì)在鐵鎳合金里面加入更多元素如鉬、錳、鈷、銅、鉻等,這樣就可以得到具有更大的初始磁導(dǎo)率和最大磁導(dǎo)率的三元、四元鐵鎳合金。
鐵鎳合金的特性
通常來(lái)說(shuō),鐵鎳合金一般都會(huì)具有比較狹窄但是非常陡峭的的磁滯回線(xiàn),并且在磁性比較弱的磁場(chǎng)中也會(huì)具有很大磁場(chǎng)導(dǎo)通率和很小的不容易變形的頑強(qiáng)的能力,它的弊端就是它的電阻率不夠大,所以只適合與在頻率為一兆赫以下的范圍內(nèi)工作,不然的話(huà)會(huì)導(dǎo)致渦流而產(chǎn)生的損耗過(guò)大。鐵鎳合金在加工方面的性能比較好,它一般可做多種形狀復(fù)雜、或者尺寸精確元件中。然而它的磁性的能力對(duì)于機(jī)械的應(yīng)對(duì)的能力相對(duì)有點(diǎn)敏感,因?yàn)檫@些工藝方面的因素會(huì)對(duì)磁性能力的影響比較大,例如產(chǎn)生的沖擊壓力會(huì)使初始磁導(dǎo)率下降,所以這樣不能夠滿(mǎn)足產(chǎn)品在性能方面要求的一致性。目前,市場(chǎng)上鐵鎳合金的成本是比較高的,相對(duì)于其它合金而言。
鐵鎳合金的分類(lèi)
鐵鎳合金的分類(lèi)有很多種,包括可伐合金、印瓦合金以及坡莫合金等等,同時(shí)它還包括另外一些合金材料,通常它們不容易在溫度高的環(huán)境中膨脹,一般會(huì)用在恒溫器、熱轉(zhuǎn)換器等其它的溫度調(diào)節(jié)裝置里面的金屬片上。也包括代白金,它的膨脹能力與鉑是相同的,并且具有良好的抗腐蝕的能力,當(dāng)然,它也是可以替代鉑的。
總之,鐵鎳合金的種類(lèi)和用途也在隨著科技的不斷進(jìn)步一天天增多。鐵鎳合金的應(yīng)用,使我們的生活越來(lái)越方便,相信未來(lái)會(huì)有更多的合金出現(xiàn)