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1金属的性能3

1.1金属的力学性能3

强度4

塑性6

硬度6

冲击韧性9

疲劳强度9

1.2金属材料的物理性能和化学性能10

金属材料的物理性能10

金属材料的化学性能11

1.3金属材料的工艺性能11

铸造性能11

锻造性能11

焊接性能11

切削加工性能11

2金属和合金的结构与结晶13

2.1金属的晶体结构13

金属13

晶体与非晶体14

金属的晶体结构14

金属的实际晶体结构（选学）16

2.2纯金属的结晶17

冷却曲线与过冷度17

金属的结晶过程18

金属结晶后的晶粒大小18

金属的同素异构转变19

2.3合金的相结构19

基本概念19

合金的相结构20

2.4合金的结晶21

二元合金相图的建立21

匀晶相图22

共晶相图24

合金性能与相图的关系27

碳素钢铸锭的组织28

碳素钢连铸坯的组织29

3铁碳合金31

3.1铁碳合金的基本组织31

铁素体（F）31

奥氏体（A）31

渗碳体（Fe3C）32

珠光体（P）32

莱氏体（Ld）33

3.2铁碳合金状态图33

铁碳合金状态图33

铁碳合金的分类36

典型铁碳合金的结晶过程及其显微组织36

碳对铁碳合金平衡组织和性能的影响40

3.3铁碳合金状态图的应用（选学）41

在冶炼、浇铸方面的应用41

在压力加工方面的应用42

在热处理方面的应用42

4钢铁材料47

4.1碳素钢47

常存杂质元素对钢性能的影响47

碳素钢的分类、牌号及用途48

4.2合金钢52

合金元素在钢中的作用53

合金钢的分类、牌号及用途54

4.3铸铁62

概述62

铸铁的石墨化及影响因素63

常用铸铁65

5冶金过程的热效应72

5.1引言72

5.2热力学的基本概念72

系统72

环境72

性质73

状态73

过程与途径73

状态函数73

内能74

热和功74

5.3热力学第一定律75

热力学第一定律的表述及数学式75

热力学第一定律应用76

5.4焓77

熔的引出77

用焓变计算等压热77

5.5热容78

热容的概念及单位79

平均热容与真热容79

等压热容与温度的关系80

5.6化学反应的热效应80

化学反应热效应的定义80

热化学方程式80

产生热效应的原因81

5.7各种热效应81

生成热81

相变热82

溶解热83

5.8热效应间的关系83

盖斯定律的内容83

盖斯定律的应用——间接计算热效应84

5.9冶金过程热的计算85

物质升降温过程热量的计算85

废钢加入转炉内冷却效应的计算86

化学反应热效应与温度的关系86

6化学反应的方向与限度90

6.1自发过程的方向与限度90

6.2自由焓及其应用91

自由焓及自由熔判据91

化学反应自由焓变化的计算92

6.3化学反应的等温方程式95

压力、浓度对自由焓的影响95

多相化学反应的等温方程式96

化学反应等温方程式的应用97

6.4化学平衡与平衡常数99

化学平衡的概念99

平衡常数100

6.5影响化学平衡的因素103

浓度（或分压）对平衡的影响103

温度变化对平衡的影响104

6.6氧化物的标准生成自由焓与分解压106

氧化物的标准生成自由焓106

分解压107

7冶金过程的表面现象111

7.1表面能与表面张力111

表面能与表面张力的概念111

影响表面张力的因素112

表面张力与附加压力113

7.2润湿现象和界面张力114

7.3微小颗粒（液滴）的表面性质115

微小液滴的饱和蒸气压115

微小晶粒的熔点和过冷液体115

7.4物质表面的吸附作用116

固体表面的吸附现象116

溶液表面的吸附现象117

8化学反应速率119

8.1化学反应速率的表示法119

8.2浓度对反应速率的影响120

动力学质量作用定律120

简单级数反应的规律121

8.3温度对反应速率的影响122

阿累尼乌斯公式123

有效碰撞及活化能124

8.4多相反应与扩散125

多相反应125

扩散125

固体与液体的反应126

9冶金溶液129

9.1溶液的定义及浓度表示法129

9.2稀溶液的蒸气压130

纯液体的饱和蒸气压130

稀溶液中溶剂的蒸气压——拉乌尔定律131

稀溶液中溶质的蒸气压——亨利定律132

钢液中N2、H2的溶解——平方根定律133

9.3溶液的凝固点133

溶液析出纯溶剂133

溶液析出固溶体134

9.4稀溶液的分配定律134

分配定律134

分配定律在钢铁冶炼中的应用134

9.5理想溶液和实际溶液135

理想溶液135

实际溶液对理想溶液的偏差136

9.6活度及活度系数136

活度的概念136

9.7元素在铁液中的溶解及对铁熔点的影响138

元素在铁液中的溶解情况138

元素溶解对铁熔点的影响139

9.8冶炼过程多相化学平衡实例140

9.9钢铁液的物理性质142

密度及影响因素142

黏度及影响因素143

表面张力及影响因素145

9.10熔渣的作用及结构理论146

熔渣的来源、组成及作用148

熔渣结构理论148

9.11熔渣的物理性质150

熔化温度150

熔渣黏度150

熔渣的密度151

熔渣的表面张力151

熔渣的导热性与导电性152

9.12熔渣的化学性质154

熔渣的碱度154

熔渣的氧化性154

熔渣的还原性156

9.13熔渣相图（选学）156

二元炉渣相图156

三元炉渣相图158

10气体力学原理164

10.1气体的主要物理性质和气体平衡方程式164

气体的主要物理性质164

气体平衡方程式168

10.2气体的动力学基础170

气体流动的状态170

运动气体的连续方程式171

气体的能量173

伯努利方程式174

压头损失与气体输送178

烟囱182

10.3压缩性气体的流出187

压缩性气体流出的基本规律187

管嘴的设计和计算193

11燃料及燃烧199

11.1冶金企业常用的燃料199

概述199

常用燃料的特性200

冶金生产中常用燃料的种类、性质和用途205

11.2燃烧计算211

有关燃烧计算的几个基本概念211

燃烧计算的内容213

燃料燃烧的分析计算法213

燃烧温度218

11.3燃料燃烧220

燃料的燃烧过程222

重油的燃烧过程228

固体燃料的燃烧229

12传热原理233

12.1稳定态导热233

导热的基本定律（傅里叶方程式）234

导热系数234

平壁导热236

圆筒壁导热238

12.2对流给热240

对流给热的类型和机理240

对流给热的基本公式（牛顿公式）240

对流给热系数的确定240

对流给热系数的若干实验公式242

12.3辐射传热243

热辐射的基本概念243

辐射的基本定律245

两物体间的辐射热交换247

气体与固体间的辐射热交换249

12.4综合传热254

对流和辐射同时存在的综合传热254

流体通过固体对另一流体的传热254

13耐火材料258

13.1冶金炉对耐火材料的要求258

耐火材料的分类258

13.2耐火材料的一般性质259

耐火材料的一般化学矿物组成259

耐火材料的物理性质259

耐火材料的工作性能261

13.3常用块状耐火材料262

硅酸铝质耐火材料262

氧化硅质耐火材料（硅砖）264

镁石质耐火材料264

碳质耐火材料265

13.4散状耐火材料266

耐火混凝土266

耐火泥266

喷补料266

13.5绝热材料267

高温绝热材料267

中温隔热材料267

低温隔热材料267

附表1 元素的相对原子质量表269

附表2 基本常数270

附表3 换算系数270

附表4 某些物质的临界参数270

附表5 某些有机化合物的标准燃烧焓271

附表6 热力学数据 热容公式Cp.m ＝a十bT十cT2＋dT3或cp，m＝a＋bT十c′T-2272

附表7 某些物质在298K～ T范围内的平均热容c297

附表8 某些反应的标准吉布斯自由焓变化302

附表9 铁溶液内元素的相互作用系数，eKB305

附表10 某些元素在标准状态下溶于钢液的溶解自由焓306

附表11 局部阻力系数306

参考文献309