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1概述1

1.1金属净化概念及方法1

1.1.1金属净化概念和过滤净化过程的特点1

1.1.2金属净化方法的分类2

1.2纯净钢概念及研究概况2

1.2.1纯净钢概念2

1.2.2零夹杂钢概念3

1.3微合金高强钢概况4

1.3.1微合金钢定义及属性4

1.3.2微合金元素在微合金钢中的作用5

1.3.3国内外微合金钢发展现状、趋势及存在问题13

1.4薄板坯连铸连轧钢的冶金质量控制24

1.4.1冶金材料问题的研究思路及冶金质量控制24

1.4.2低碳钢薄板坯连铸连轧的纯净度控制27

1.5低碳钢中的沉淀强化34

1.5.1铁碳析出物及其强化作用34

1.5.2微合金元素对一种HSLA钢组织和性能的影响40

1.6高温合金及其纯净化研究概况48

1.6.1高温合金的定义、特点及分类48

1.6.2高温合金的化学成分及其所含微量元素的分类50

1.6.3高温合金的发展及替代材料53

1.6.4高温合金的熔炼方法56

参考文献61

2真空冶金66

2.1真空冶金的定义、特点及发展66

2.2各种真空冶金方法及发展趋势68

2.2.1真空感应熔炼68

2.2.2真空电弧熔炼70

2.2.3电渣熔炼70

2.2.4电子束熔炼71

2.2.5等离子熔炼72

2.2.6熔炼工艺对合金性能的影响73

2.2.7真空冶金的发展趋势74

2.3冶金用耐火材料76

2.3.1熔炼用耐火材料的性能要求76

2.3.2耐火材料向熔渣中的溶解78

2.3.3CaO耐火材料的性质和特点80

2.3.4CaO耐火材料的应用81

2.3.5耐火材料对钢水质量的影响85

2.4在MgO坩埚内制作CaO涂层88

2.4.1制作CaO涂层坩埚的优点88

2.4.2CaO、熔剂及防水化剂的选择88

2.4.3CaO涂层的制作及烧结工艺89

2.5洁净钢连铸用长寿无碳耐火材料90

2.5.1浸入式水口的研究进展91

2.5.2长水口的研究进展93

2.5.3滑动水口、滑板及塞棒的研究进展93

2.5.4中间包及挡渣堰材料的研究进展94

2.5.5钢包材料的研究进展95

2.6一种HSLA钢的真空感应熔炼工艺96

2.7镍基高温合金真空感应熔炼工艺的研究97

2.7.1熔炼设备98

2.7.2高温合金中杂质的来源、炉料的选择及处理101

2.7.3坩埚使用前的预处理103

2.7.4熔炼工艺中各阶段的确定104

参考文献106

3杂质元素去除过程热力学109

3.1熔体中的气体与杂质109

3.1.1气体和夹杂的来源109

3.1.2气体溶解度的表示方法109

3.1.3气体溶解热力学分析110

3.2氧化夹杂形成热力学114

3.2.1标准条件下金属氧化的热力学114

3.2.2非标准条件下金属氧化的热力学115

3.2.3影响氧化夹杂形成的因素115

3.3合金熔体的净化117

3.3.1非化学反应除气热力学117

3.3.2有化学反应的除气热力学118

3.4钢铁生产中脱硫热力学118

3.4.1钢铁生产中的脱硫原理119

3.4.2耐火材料氧化物与硫的反应及脱硫机理119

3.4.3熔融钢铁组成对耐火材料脱硫作用的影响121

3.5镍基高温合金真空感应熔炼脱氧122

3.5.1碳脱氧122

3.5.2铝脱氧128

3.5.3耐火材料与合金元素之间的反应131

3.6镍基高温合金的真空感应熔炼脱氮135

3.6.1熔化期的脱氮136

3.6.2精炼期的脱氮136

3.6.3铝对镍基高温合金脱氮的影响137

3.6.4钛对镍基高温合金脱氮的影响138

3.6.5氮在镍基高温合金溶液中溶解度的计算139

3.6.6真空度对脱氮的影响141

3.7镍基高温合金的真空感应熔炼脱硫141

3.7.1CaO坩埚对镍基高温合金脱硫的影响141

3.7.2在CaO坩埚中加铝对脱硫的影响142

3.7.3CaO坩埚脱硫机理分析146

3.7.4氧化钙坩埚脱硫反应的热力学计算与讨论147

参考文献150

4杂质元素去除过程动力学152

4.1气体溶解及脱氧过程动力学152

4.1.1气体溶解过程152

4.1.2脱氧过程动力学152

4.2钢铁材料脱硫动力学158

4.2.1钢液的脱硫158

4.3影响氧化夹杂形成的因素及氧化夹杂形成动力学160

4.3.1影响氧化夹杂形成的因素160

4.3.2氧化夹杂形成动力学162

4.4有化学反应的除气动力学及混合除气动力学163

4.4.1有化学反应时的除气动力学163

4.4.2混合除气动力学163

4.5镍基高温合金真空感应熔炼脱氮机理研究163

4.5.1超纯净真空感应熔炼工艺163

4.5.2镍基高温合金中氧含量和硫含量对脱氮的影响173

4.5.3镍基高温合金中不同氮含量时氮的存在形态173

4.5.4氧化钙坩埚和氧化镁坩埚对脱氮影响的比较173

4.5.5氧化钙坩埚对镍基高温合金中磷含量的影响176

4.5.6氮含量小于5×10-4（质量分数，％）时的脱氮机理176

4.5.7镍基高温合金中钛与氮相互作用系数的计算180

4.6脱氮反应平衡常数计算程序182

参考文献185

5杂质元素的存在形态及其对金属性能的影响187

5.1钢及合金中杂质元素的存在形态187

5.1.1金属中气体元素的行为和对性能的影响187

5.1.2钢中的磷和硫195

5.1.3钢中的气体196

5.1.4钢中的非金属夹杂197

5.2夹杂物分类及其对性能的影响197

5.2.1非金属夹杂物的分类及测定198

5.2.2夹杂物对金属力学性能及耐腐蚀性能的影响200

5.3夹杂对高强钢疲劳性能的影响203

5.3.1金属中非金属夹杂物204

5.3.2夹杂物对钢铁性能的影响206

5.3.3其他金属中的非金属夹杂物208

5.3.4非金属夹杂物的鉴定方法208

5.4钢中非金属夹杂物的分析209

5.4.1钢中非金属夹杂物的来源209

5.4.2夹杂物对钢性能的影响210

5.5高温合金中杂质元素的存在形态及其对高温合金性能的影响211

5.5.1氧在高温合金中的存在形态及其对高温合金性能的影响211

5.5.2氮在高温合金中的存在形态及其对高温合金性能的影响213

5.5.3硫在高温合金中的存在形态及其对高温合金性能的影响215

5.6钢铁工业的发展展望及先进技术218

5.6.1无焦钢铁生产技术219

5.6.2钢铁生产先进技术222

5.6.3炼钢先进技术223

5.6.4轧钢先进技术224

5.6.5钢铁生产短流程226

5.6.6自动控制技术及经营管理227

参考文献229

6过滤技术231

6.1过滤净化技术发展概况233

6.1.1过滤技术的发展233

6.1.2过滤过程的分类235

6.1.3金属净化技术发展展望235

6.1.4泡沫陶瓷过滤器的发展趋势237

6.2泡沫陶瓷过滤器的制备技术及技术指标239

6.2.1陶瓷过滤器的结构与材质239

6.2.2制备技术241

6.2.3陶瓷泡沫过滤器的技术指标243

6.3过滤理论基础244

6.3.1基本理论244

6.3.2陶瓷过滤器过滤夹杂物的机理247

6.4过滤效果及其对合金性能的影响249

6.4.1泡沫陶瓷的应用249

6.4.2耐高温纤维铸造过滤网的应用250

6.4.3陶瓷过滤器的过滤效果252

6.4.4CaO及Al2O3陶瓷过滤网的过滤效果255

6.5铝熔体净化用新型泡沫陶瓷过滤板256

6.5.1新一代泡沫陶瓷材料的特性258

6.5.2泡沫陶质材料过滤净化机理259

6.5.3正确选择过滤板，提高铝熔体的洁净度260

6.6多孔陶瓷材料引领国内过滤技术发展261

6.6.1国内外发展现状262

6.6.2市场应用263

6.7液态铸造合金用过滤器的发展和性能268

6.8多孔陶瓷过滤元件的主要特点、过滤机理，陶瓷过滤器的组装结构及应用270

6.8.1多孔陶瓷过滤材料性能270

6.8.2多孔陶瓷过滤材料的主要特点271

6.8.3多孔陶瓷过滤元件过滤机理272

6.8.4多孔陶瓷过滤器272

参考文献273