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第一篇　绪论1

1　铬矿资源开发利用简史1

1.1　铬的发现及金属铬生产1

1.2　铬盐化工发展1

1.3　铬铁生产发展2

1.4　铬合金材料生产发展4

2　铬矿资源及分布6

2.1　铬在地壳中的丰度和分布6

2.2　铬矿类型6

2.3　铬矿物理性质及形态特征8

2.4　铬矿的化学组成与化学结构9

2.5　铬矿矿床分布及类型12

2.6　铬矿储量及产量14

2.7　铬矿消费结构15

2.8　我国铬矿资源开发利用趋势15

2.8.1　我国铬矿资源开发利用基础16

2.8.2　我国铬矿资源的可持续开发利用17

3　铬及其化合物的理化性质21

3.1　铬的物理性质21

3.2　铬的化学性质22

3.2.1　氧化还原性能22

3.2.2　酸碱性能24

3.2.3　配合性能26

3.2.4　钝化作用26

3.3　二元铬合金中的金属间充相27

3.4　铬与非金属的二元化合物28

参考文献31

第二篇　铬矿选冶技术32

4　铬矿的选矿32

4.1　铬矿的选矿方法32

4.2　铬矿的工业要求32

4.3　国内铬矿选矿33

4.4　国外铬矿选矿34

4.5　铬铁矿选矿实例35

4.5.1　南肯皮尔赛矿区顿河铬铁矿选厂（哈萨克）35

4.5.2　古莱曼矿区选矿厂（土耳其）38

4.5.3　俄勒冈州底芬斯选矿厂（美国）39

5　铬铁冶炼41

5.1　基础理论41

5.1.1　物理化学原理41

5.1.2　生产工艺分类50

5.2　原料的质量要求及处理工作54

5.2.1　原料的质量要求54

5.2.2　原料的准备57

5.2.3　原料的预处理62

5.3　在高炉和热风化铁炉中冶炼铬铁73

5.4　高碳铬铁冶炼76

5.4.1　高碳铬铁牌号及用途76

5.4.2　高碳铬铁的冶炼工艺与原理77

5.4.3　埋弧还原电炉79

5.4.4　高碳铬铁电炉冶炼操作85

5.4.5　高碳铬铁电炉冶炼配料计算89

5.4.6　其他冶炼工艺90

5.5　硅铬合金冶炼97

5.5.1　硅铬合金牌号及用途97

5.5.2　硅铬合金冶炼工艺及原理98

5.5.3　配料计算104

6　铬铁精炼106

6.1　中低碳铬铁冶炼106

6.1.1 中低碳铬铁牌号及用途106

6.1.2　中低碳铬铁冶炼方法106

6.1.3　氧气吹炼中低碳铬铁107

6.1.4　电硅热法冶炼中低碳铬铁112

6.2　微碳铬铁冶炼118

6.2.1　微碳铬铁牌号及用途118

6.2.2　电硅热法冶炼微碳铬铁118

6.2.3　热兑法冶炼微碳铬铁124

6.3　真空法冶炼微碳铬铁132

6.3.1　特种钢冶炼与真空法冶炼工艺132

6.3.2　真空法微碳铬铁牌号及用途133

6.3.3　真空法微碳铬铁冶炼原理133

6.3.4　真空法微碳铬铁冶炼的原料135

6.3.5　真空法微碳铬铁冶炼设备136

6.3.6　真空法微碳铬铁冶炼操作136

6.3.7　固态铬铁的真空精炼137

7　铬盐生产与金属铬制取139

7.1　铬酸钠的制取139

7.1.1　概述139

7.1.2　传统有钙焙烧工艺140

7.1.3　无钙焙烧工艺144

7.1.4　熔盐氧化法146

7.1.5　碳素铬铁法147

7.2　氧化铬的制取148

7.2.1　概述148

7.2.2　过程原理148

7.2.3　工艺过程149

7.3　铬铵矾制取150

7.3.1　高碳铬铁法150

7.3.2　硫酸铵循环利用法151

7.4　金属铬制取153

7.4.1　金属铬牌号及用途153

7.4.2 铝热法生产金属铬153

7.4.3　电解法生产金属铬156

7.4.4　金属铬提纯159

7.4.5　金属铬的其他生产方法159

8　氮化铬铁与铬基中间合金冶炼163

8.1　氮化铬铁冶炼163

8.1.1　氮化铬铁牌号及用途163

8.1.2　氮化铬铁冶炼工艺及原理163

8.1.3 固态渗氮冶炼操作164

8.2　中间合金简介164

8.3　铬钼中间合金165

8.4　铬锰铁中间合金166

8.5　铬硼中间合金167

8.6　铜铬中间合金168

8.7　其他中间合金168

参考文献169

第三篇　高性能与功能化铬合金171

9　铬合金新材料的发展171

9.1　铬合金发展概况171

9.2　铬合金的相态172

9.2.1 固溶体172

9.2.2 中间相173

9.3　不锈钢173

9.4　金属间铬化合物175

10　高温合金177

10.1　高温合金的生产发展177

10.2　高温合金性能特征及其用途178

10.3　高温合金的分类与牌号180

10.4　高温合金的成分和组织182

10.5　高温合金中的第二相183

10.5.1　过渡金属元素间化合物183

10.5.2　过渡金属元素与碳、氮、硼形成的间隙相187

10.6　先进高温合金189

10.6.1　定向凝固高温合金189

10.6.2　粉末高温合金191

10.6.3　金属间化合物193

10.6.4　铬基高温合金200

10.7　高温合金的成型和加工202

10.7.1　熔炼202

10.7.2　铸造204

10.7.3　变形加工技术205

10.7.4　粉末冶金技术206

10.7.5　热处理206

11　磁性铬合金209

11.1　磁性及其分类209

11.2　软磁不锈钢210

11.2.1　软磁材料特性要求及分类210

11.2.2　软磁不锈钢的发展211

11.2.3　软磁不锈钢研制方法213

11.2.4　其他软磁铬合金221

11.3　永磁铬合金222

11.3.1　永磁材料特性要求222

11.3.2　α-γ相变型FeCrNi永磁合金223

11.3.3　α-γ相变型FeCoV（Cr）永磁合金224

11.3.4　两相分离型FeCrCo永磁合金224

11.3.5　马氏体磁钢227

11.4　无磁不锈钢228

12　膨胀铬合金231

12.1　概述231

12.1.1　基本概念231

12.1.2　膨胀合金发展简史232

12.1.3　膨胀合金分类232

12.2　Fe-Ni-Cr系膨胀合金233

12.2.1　组成和特性233

12.2.2　生产工艺特点234

12.3　Fe-Cr系膨胀合金235

12.3.1　组成和特性235

12.3.2　生产工艺特点236

12.3.3　4J18和4J28合金236

12.3.4　Cr28NiN合金238

12.4　特殊膨胀合金238

12.4.1　不锈因瓦合金FeCo54Cr9238

12.4.2　非铁磁性因瓦合金240

12.4.3　无磁定膨胀封接合金241

12.5　膨胀合金应用技术241

12.5.1　低膨胀（因瓦型）合金241

12.5.2　定膨胀合金241

12.5.3　高膨胀合金242

13　弹性铬合金244

13.1　概述244

13.1.1　弹性变形与弹性模量244

13.1.2　弹性反常与恒弹性合金245

13.1.3　弹性不完整性246

13.1.4　弹性合金分类及用途248

13.2　高弹性铬合金249

13.2.1 Fe-Ni-Cr系高弹性合金249

13.2.2　Co-Ni-Cr-Fe系高弹性合金250

13.2.3　Ni-Cr系高弹性合金251

13.3　恒弹性铬合金251

13.3.1　铁磁性恒弹性合金252

13.3.2　无磁恒弹性合金255

13.3.3　非晶态恒弹性合金256

13.3.4　特殊性能恒弹性合金256

14 医用铬合金259

14.1　生物医学对材料的要求259

14.2　医用不锈钢259

14.2.1　发展概况259

14.2.2　医用不锈钢种类260

14.2.3　不锈钢植入物生物相容性与稳定性260

14.2.4　医用不锈钢表面改性261

14.2.5　新型医用不锈钢的开发262

14.3　医用钴铬合金263

15　电性铬合金265

15.1　导电铬合金265

15.2　电热铬合金265

15.2.1　电热铬合金的特点265

15.2.2 国内外电热合金冶炼方法266

15.2.3　Ni-Cr系与Ni-Cr-Fe系电热合金267

15.2.4　Fe-Al-Cr系电热合金267

15.2.5　冷加工和热处理工艺对电热合金的影响268

15.3　电阻铬合金269

15.3.1　镍铬系精密电阻合金269

15.3.2　铁铬铝系精密电阻合金270

15.3.3　应变电阻合金270

15.4　热电偶铬合金270

16　抗菌不锈钢272

16.1　抗菌材料的发展概况272

16.2　表面改性抗菌不锈钢273

16.3　加铜抗菌不锈钢273

16.4　加银抗菌不锈钢274

16.5　其他抗菌不锈钢275

16.6 国内抗菌金属材料的开发状况276

17　耐磨铬合金277

17.1　磨损与耐磨合金277

17.2　耐磨铬铸铁278

17.3　铬合金耐磨钢278

17.3.1　低合金耐磨钢279

17.3.2　中铬合金耐磨钢280

17.3.3　高铬合金耐磨钢280

17.3.4　高合金耐热耐磨钢280

17.4　钴铬耐磨合金281

18　耐蚀铬合金282

18.1　腐蚀与耐蚀合金282

18.2　Ni-Cr耐蚀合金283

18.3　Ni-Fe-Cr耐蚀合金285

19　铜铬合金288

19.1　铜铬合金的发明288

19.2　CuCr系合金理论基础288

19.2.1　CuCr二元合金相和相图288

19.2.2　CuCr二元合金的凝固特点290

19.2.3　高性能CuCr系合金的设计291

19.3　CuCr系合金的热处理特点297

19.3.1　铬青铜的热处理特点297

19.3.2　高铬铜合金的热处理特点298

19.4　CuCr系合金的制备技术298

19.4.1　常规熔炼技术298

19.4.2　快速凝固技术300

19.4.3　熔渗制备技术302

19.4.4　粉末烧结技术303

19.4.5　电弧熔炼技术304

19.4.6　原位复合技术304

19.4.7　其他制备技术307

19.5　CuCr系合金的应用307

19.5.1　电接触材料特性和分类308

19.5.2　电阻焊和电接触加热表面硬化309

19.5.3　电器开关触头310

19.5.4　集成电路引线框架311

19.5.5　电气化铁路接触线312

20　生态材料313

20.1　概述313

20.2　生态材料的产生313

20.3　生态材料的研究内容314

20.4　铬合金生态材料316

20.4.1　金属材料的生态化改造316

20.4.2　金属材料添加元素无毒无害化317

20.4.3　与环境协调的金属材料强化318

20.4.4　高性能长寿命金属材料319

20.4.5　金属材料废料的综合利用319

参考文献324

第四篇　清洁生产与劳动保护326

21　现代铬工业的基本要求326

21.1　可持续发展的现代工业326

21.2　铬工业环境污染及其控制标准328

21.3　铬工业节能减排与清洁生产标准331

22　环境治理333

22.1　废气治理333

22.1.1　全封闭还原电炉煤气净化333

22.1.2　半封闭还原电炉烟气净化333

22.1.3　焙烧窑（炉）烟气净化334

22.1.4　金属铬熔炼炉废气净化335

22.2　废水治理335

22.2.1　冷却水的循环利用335

22.2.2　煤气洗涤水的治理335

22.2.3　金属铬生产中含铬废水（液）的治理336

22.3　废渣治理339

23　节能技术342

23.1　概述342

23.1.1　节能的定义342

23.1.2　节能的意义342

23.1.3　节能的内容343

23.2　节能基本原理及方法343

23.2.1　节能的基本原理343

23.2.2　节能技术的分析评价方法346

23.2.3　节能的方法及措施350

23.3　工业炉窑节能技术351

23.3.1　炉窑类型351

23.3.2　炉窑用能分析352

23.3.3　炉窑节能措施352

23.4　余热回收技术353

23.4.1　余热资源353

23.4.2　余热利用的途径354

23.4.3　高温烟气的冷却与余热利用354

23.5　铬铁电炉生产节能技术355

23.5.1　电炉生产节能355

23.5.2　能源回收利用356

23.5.3　应用计算机356

23.6　转炉吹炼铬铁的节能技术356

23.6.1　减少铬的氧化、降低消耗356

23.6.2　充分利用转炉渣的热能357

23.6.3　充分利用转炉煤气的热能357

23.7　发展清洁生产新工艺357

24　安全生产技术与职业卫生359

24.1　危险品与防火、防爆技术359

24.1.1　危险品的分类和管理359

24.1.2　防火、防爆技术360

24.2　金属冶炼及热加工安全技术361

24.2.1　金属冶炼安全技术361

24.2.2　铸造安全技术366

24.2.3　锻造安全技术368

24.2.4　热处理安全技术369

24.3　职业卫生369

24.3.1　铬对人体的毒害作用369

24.3.2　铬中毒的预防370

24.3.3　其他职业性危害的预防373

参考文献374