第1章 材料高温化学
材料的性能第一章材料的性能
同的标准。称为标尺A、标尺B、标尺C。洛氏硬度实验是现
今所有使用的几种普通压痕硬度实验的一种。三种标尺的初
始压力均为98.07N（10Kgf)，最后根据压痕深度计算硬度值。
标尺A使用的是球锥菱形压头，然后加压至588.4N（60Kgf）；
标尺B使用的是直径为1.588mm（1/16英寸）的钢球作为压头，
（３）布氏硬度适合于测试成品材料的硬度，维氏硬度可测试整体材料的硬 度；
（４）塑性材料零件可用屈服强度作为设计指标，脆性材料应用抗拉强度作 为设计指标。
第一章 材料的性能
使用性能：材料在使用过程
中所表现的性能。包括力学
神 舟
性能、物理性能和化学性能。
一 号
工艺性能：材料在加工过程
飞 船
中所表现的性能。包括铸造、
锻压、焊接、热处理和切削
性能等。
材料在外力的作用下将发生形状和尺寸变化，称 为变形。
外力去除后能够恢复的变形称为弹性变形。 外力去除后不能恢复的变形称为塑性变形。
钢球压头与 金刚石压头
HRB用于测量低硬度材料, 如 有色金属和退火、正火钢等。
HRC用于测量中等硬度材料， 如调质钢、淬火钢等。
洛氏硬度的优点：操作简便， 压痕小，适用范围广。
缺点：测量结果分散度大。
洛氏硬度压痕
洛氏硬度（HR）测试当被测样品过小或者布氏硬度（HB） 大于450时，就改用洛氏硬度计量。试验方法是用一个顶角 为120度的金刚石圆锥体或直径为1.59mm/3.18mm的钢球， 在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕深度求出材料的硬 度。根据实验材料硬度的不同，可分为三种不同标度来表示：
A<Z 时，有颈缩，为塑性材料表征
第1章金属材料的性能与结构
1．晶体结构的基本知识
由于晶体原子排列呈周期性，因此， 可以从晶格中选取一个能够完全反应晶 格中原子排列特征的最小的几何单元， 来分析晶体中原子排列的规律性，这个 最小的几何单元称为晶胞 。
1．晶体结构的基本知识
晶格
晶胞
1．晶体结构的基本知识
Z c
α
β a
X a γ
b
Y
图1-9 晶胞的晶格常数和轴间夹角的表示法
（）
MPa
b
s
e
b
s
e
应变（%）
图1-2 单轴拉伸曲线示意图
2、金属的力学性能的指标一般有哪些？ 怎样获得这些指标？ 塑性是指金属材料在外力作用下，发生 永久变形而不破坏的能力。在工程中常用 塑性指标来判断金属材料的可成形性，常 用伸长率和断面收缩率来表征。 伸长率指试样在拉伸过程中，拉断标距长 度的延长值（见图1-1）与原始标距长度的 比值，即：
1.2.1 金属
在固态金属中，吸引力与排斥力的大 小以及它们的结合能量都随原子间距离 的变化而发生改变。这样就存在一个原 子间距，此时原子间相互排斥力与吸引 力相等，原子处于稳定平衡状态，该原 子间距即为平衡距离，这时原子之间的 结合能为最低，系统此时最稳定。
1.2.2 金属的晶体结构
1．晶体结构的基本知识 2. 常见金属的晶体结构 3. 晶面指数和晶向指数
第1章 金属材料的性能与结构
§1.1 金属材料的性能 §1.2金属的晶体结构
§1.3合金的相结构
1.1 金属材料的性能
金属材料是金属元素或以金属元素为 主构成的具有金属特性的材料的统称。 金属材料一般分为：黑色金属和有色 金属，黑色金属有钢、铸铁、铬、锰； 其他的金属，如铝、镁、铜、锌等及其 合金都为有色金属。 金属材料的性能包括：力学性能、物 理化学性能、工艺性能、经济性能等。
第一章2金属材料的性能特点
四、切削加工性能 用切削后的表面粗糙度 和刀具寿命来表示。
切削加工
金属材料具有适当的硬度(170 HBS～230 HBS) 和足够的脆性时切削性良好。 改变钢的化学成分(加少量铅、磷)和进行适当 的热处理(低碳钢正火，高碳钢球化退火)可提高钢 的切削加工性能。 铜有良好的切削加工性能。
五、热处理工艺性能 钢的热处理工艺性能主要考虑其淬透性, 即钢接受淬火的能力。 含Mn、Cr、Ni等合金元素的合金钢淬透 性比较好, 碳钢的淬透性较差。
断后伸长率
A
A
11.3
δ5 δ10
ψ
%
%
断面收缩率
Z
三、硬度 硬度：材料抵抗另一硬物体压入其内的能力。 即材料受压时抵抗局部塑性变形的能力。 1、布氏硬度 一定直径的硬质合金球（或钢球）在一定载 荷作用下压入试样表面。测量压痕直径, 计算硬 度值。 用钢球压头时硬度 用HBS表示 用硬质合金球时硬 度用HBW表示
布氏硬度计
布氏硬度计的使用
2、洛氏硬度 采用金刚石压头(或硬质合金球压头)， 加预载荷F0 ，压入深度h0 。再加主载荷F1 。 卸去主载荷F1，测量其残余压入深度h。 用h与h0之差△h来计算洛氏硬度值。 硬度直接从硬度计表盘上读得。 根据压头的种类和 总载荷的大小洛氏硬度常 用表示方式有: HRA、HRB、HRC
金属材料的强度与其化学成分和工艺有 密切关系。 纯金属的抗拉强度较低； 合金的抗拉强度较高。 纯铜抗拉强度： 60MPa 铜合金抗拉强度：600MPa～700MPa 纯铝抗拉强度： 40MPa 铝合金抗拉强度：400MPa～600MPa
退火状态的三种铁碳合金： 碳质量分数0.2%，抗拉强度为350MPa 碳质量分数0.4%，抗拉强度为500MPa 碳质量分数0.6%，抗拉强度为700MPa
高中化学第1章化学反应的热效应第1节第1课时反应热焓变教案第一册
第1课时反应热焓变发展目标体系构建1。
结合具体实例发展学生基于内能及内能变化认识物质所具有的能量和化学反应中能量变化的实质.2。
认识化学能与热能的相互转化,恒温恒压条件下化学反应的反应热可以用焓变表示。
一、反应热及其测定1．认识体系与环境(以盐酸与NaOH溶液的反应为例)2．反应热（1）含义:在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热.（2）测定方法：利用量热计直接测定。
3．中和反应反应热的测定（1）实验装置(2)实验测量数据①反应物温度(t1)的测量：用一个量筒量取50 mL 0。
50 mol·L－1盐酸,打开杯盖，倒入量热计的内筒,盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度.用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用；用另一个量筒量取50 mL 0。
55 mol·L－1 NaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度，取两温度平均值为t1。
②反应后体系温度（t2)的测量打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒，立即盖上杯盖,插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。
并准确读取混合溶液的最高温度，并记录为t2。
③重复实验操作,记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据.④实验数据处理盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是 1 g·cm－3，反应后生成的溶液的比热容c＝4。
18 J/(g·℃）。
该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是0.418（t2－t1)kJ，中和热为－错误!kJ·mol－1。
（1)装置中的玻璃搅拌器能否用金属（不与酸、碱反应)质搅拌器代替？为什么？［提示］不能。
原因是金属质搅拌器易导热,造成实验过程中热量损失。
(2)实验中为何使用0。
55 mol·L－1 NaOH溶液与0。
50 mol·L －1盐酸反应，而不是选用0。
50 mol·L－1 NaOH溶液？［提示]碱过量的目的是保证盐酸完全反应。
材料热处理原理第一章金属固态相变基础
1#楼203 周二 5-6节 周四 1-2节
热处理
热处理原理与工艺
• 热处理：将金属或工件放在一定的介质中，通 过加热、保温和冷却的方法，使金属或合金的 内部组织结构发生变化，从而获得所需性能的 技术。
• 金属材料生产和机械制造过程的重要组成部分 之一。
• 热处理的特点：
– 一般不改变材料或工件的形状和整体的化学成分 – 改变材料或工件的微观组织和结构，或表面的化学成
特点：
（1）存在由于均匀切变引起的宏观形状改变，可在预先制备的抛光试样 表面上出现浮突现象。
（2）相变不需要通过扩散，新相和母相的化学成分相同。 （3）新相和母相之间存在一定的晶体学位向关系。 （4）某些材料发生非扩散相变时，相界面移动速度极快，可接近声速。
4. 按相变方式分类
➢ 有核相变：通过形核-长大方式进行的。
• 其两个生成相的结构和 成分均与母相不同
• 加热时也可发生 α+→转变，称为逆 共析相变
平衡相变
④调幅分解
• 某些合金在高温下具有均匀单相固溶体，但冷却到 某一温度范围时可分解成为与原固溶体结构相同但 成分不同的两个微区，这种转变称为调幅分解。
特点：转变初期不存在明显的相界面和成分突变； 通过上坡扩散实现成分变化； 一个自发分解过程； 不经历形核阶段； 分解速度快
3. 按原子迁移特征分类
扩散型相变
相变时原子迁移特征
非扩散型相变
3. 按原子迁移特征分类
（1）扩散型相变
相变时，相界面的移动是通过原子近程或远程扩散而进行的相变。
如：脱溶型相变、共析型相变(珠光体型转变）、调幅分解和有序化 转变等。
特点：
（1）有原子扩散运动，相变速率受原子扩散速度所控制； （2）新相和母相的成分往往不同； （3）只有因新相和母相比容不同而引起的体积变化，没有宏观形状
化工工艺学第1章
• 原因：一段炉最重要最贵的合金钢管在温度为
950°C时寿命8.4万小时，960°C时减少到6万小
时。一段炉投资约为全厂30％，其中主要为合金
钢管。
化工工艺学第1章
• 二段炉温度 主要按甲烷控制指标来确定。压
力和水碳比确定后，按平衡甲烷的浓度来确定温 度。一般要求yCH4<0.005,出口温度应为1000°C 左右。实际生产中，转化炉出口温度比达到出口
CS2+4H2=2H2S+CH4
COS+H2=H2S+CO
通常以氧化锌与硫化氢的反应为例讨论。这一反
应为放热反应，温度上升，平衡常数下降。所以 低温对反应有利。
化工工艺学第1章
• 一些条件下平衡S含量的计算值如下：
• 水蒸气含量/%
平衡硫含量/10-6
•
200°C 300°C 400°C
• 0.50
NaHS +4NaVO3 +H2O =Na2V4O9+4NaOH+2S 氧化态ADA氧化焦性偏钒酸钠 Na2V4O9 + 2ADA(氧化态)+2NaOH +H2O = 4NaVO3
• 氨除了主要用作化学肥料的原料外，还是生产 染料、炸药、医药、有机合成、塑料、合成纤 维、石油化工等的重要原料。
• 合成氨发展的三个典型特点： • 1. 生产规模大型化。 1000~1500T/日 • 2. 能量的合理利用。 用过程余热自产蒸汽推动
蒸汽机供动力，基本不用电能。 • 3. 高度自动化。自动操作、自动控制的典型现
但要求较高的设计需要计算逸度系数，用逸度代
替上式中的压力才是准确关系。利用热力学原理
可导出平衡常数与温度的关系。
第一章 高分子材料基础知识
第一章高分子材料基础知识第一节.高分子材料的基本概念一、高分子材料的结构1.高分子的含义：高分子材料是以高分子化合物为主要成分（适当加入添加剂）的材料。
高分子化合物：1.天然：松香、石蜡、淀粉2.合成：塑料、合成橡胶、合成纤维高分子化合物都是一种或几种简单低分子化合物集合而成为分子量很大的化合物，又称为高聚物或聚合物。
通常分子量>5000 高分子材料没有严格界限<500 低分子材料如：同为1000的多糖（低），石蜡（高）一般高分子化合物具有较好的弹性、塑性及强度二、高分子化合物的组成：高分子化合物虽然分子量很大，但化学组成比较简单。
都是由一种或几种简单的低分子化合物聚合而成。
即是由简单的结构单元以重方式相连接。
例：聚乙烯由乙烯聚合而成{ }概念：单体——组成高分子化合物的低分子化合物链节——大分子链由许许多多结构相同的基本单元重复连接构成，组成大分子链的这种结构单元称为链节。
聚合度——链节的重复次数。
n↑导致机械强度↑熔融粘度↑流动性差，不利于成型加工。
n要严格控制。
三、高分子的合成：加聚反应、缩聚反应①加聚反应：指一种或几种单体，打开双键以共价键相互结合成大分子的一种反应例如：乙烯→聚乙烯（均聚）②分类：均聚：同种单体聚合共聚：两种或两种以上单体聚合（非金属合金丁二烯+苯乙烯→丁苯橡胶二元共聚三元共聚ABS：丙烯脂：耐腐蚀表面致密丁二烯：呈橡胶韧性苯乙烯：热塑加工）特点：反应进行很快链节的化学结构和单体的相同反应中没有小分子副产物生成②缩聚反应：指一种或几种单体相互混合儿连接成聚合物，同时析出（缩去）某种低分子物质的反应。
例：尼龙（聚酰胺）氨基酸，缩去一个水分子聚合而成。
特点：由若干步聚合反应构成，逐步进行。
链节化学结构与单体不完全相同，反应中有小分子副产物生成。
总结：目前80%的高分子材料由加聚反应得到。
四、聚合物的分类与命名①按聚合物分子的结构分类a．碳链聚合物：这一类聚合物分子主链是由碳原子一种元素所组成{ }侧基有多种，主要是聚烯烃、聚二烯烃（橡胶）b. 条链聚合物，器结构特点是除碳原子外，还有氧、氮、硫原子。
第一章 金属材料的高温化学腐蚀
绪论金属腐蚀的定义: 金属材料和环境介质发生化学或电化学作用，引起材料的退化与破坏称为金属的腐蚀.本课程研究的内容• 1. 研究金属和周围介质作用时所发生的化学或电化学的现象、机理及其一般规律。
• 2. 研究各种条件下金属材料的防止腐蚀的方法和措施。
三、金属腐蚀与防护的重要性经济损失：•直接损失：指采用防护技术的费用和发生腐蚀破坏以后的维修、更换费用和劳务费用。
•间接损失：指设备发生腐蚀破坏造成停工、停产；引起的物资跑、冒、滴、漏损失；对环境污染以至爆炸、火灾等事故的间接损失更是无法估量。
第一章金属材料的高温化学腐蚀第一节概述一、高温化学腐蚀定义：高温化学腐蚀是研究金属材料和与它接触的环境介质在高温条件下所发生的界面反应过程的科学。
金属高温腐蚀与常温腐蚀的区别：高温腐蚀：主要是以界面的化学反应为特征。
常温腐蚀：主要是电化学过程。
金属材料的高温腐蚀反应式：Me（金属）+X（介质）--MeX（腐蚀产物）二、高温腐蚀分类按环境介质状态分1）高温气态介质腐蚀（2）高温液态介质腐蚀（3）高温固态介质腐蚀（1）高温气态介质腐蚀：气态介质中包括有单质气体分子。
非金属化合物气体分子。
金属氧化物气态分子，和金属盐气态分子。
由于这种高温腐蚀是在高温，干燥的气体分子环境中进行的，所以常被称为“高温气体腐蚀”“干腐蚀”“化学腐蚀”。
（2）高温液态介质腐蚀：液态介质（包括液态金属，液态融盐及低熔点氧化物）对固态金属材料的高温腐蚀。
这种腐蚀包括界面化学反应，也包括液态物质对固态物质的溶解。
（3）高温固态介质腐蚀：金属材料在带有腐蚀性的固态颗粒状物质的冲刷下发生的高温腐蚀。
这类腐蚀包括固态燃灰与盐颗粒对金属材料的腐蚀。
又包括这些固态颗粒状物质对金属材料表面的机械磨损，所以人们又称为“磨蚀”或“冲蚀”。
高温腐蚀现象（1）在金属热处理过程中，碳氮共渗和盐浴处理易于产生增碳、氮化损失和熔融盐的腐蚀。
（2）含有燃烧的各个过程，比如柴油发动机、燃气轮机、焚烧炉等所产生的复杂气氛的高温氧化等腐蚀。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.2.5 混合气体中的氧化
前述为单种的氧或硫气氛中的氧化或硫化。但实际气 氛常为混合气体，如H2O，SO2，CO2及卤素等各种气氛。 这类气氛中首先涉及到的是氧势或硫势。 1、H2O：
P=105Pa，T=1200K时，各平衡分压为：
-1
由此看出水蒸气的平衡氧势相当高，所以在排放高 温、高压水蒸气的火力发电用泵自然会氧化。
Байду номын сангаас于850K时：
小于850K时：
温度越高平衡氧势越大
1.2.2 平衡氧势和温度的关系
（1）直线在图中位置 越低，金属氧化物越 稳定 （2）直线随温度升高， 而向上倾斜，说明温 度越高氧化物易分解。 （3）温度越高平衡氧 势越大。
氧势与温度的关系曲线
1.2.3 合金的氧化 含1%（摩尔分数）Ni的Au合金在 1200K下氧化 2Ni+O2=2NiO
第一章 材料高温化学
§1.1 冶炼与提纯 §1.2 高温氧化 §1.3 自蔓燃合成
§1.1 冶炼与提纯
1.1.1 冶炼过程 高温下金属元素的分离和浓缩过程
目的：把有用元素从其他共存元素中分离 出来，进而浓缩成工业原料
具 体 过 程
(1)矿石粉碎分离，获得高品位精矿（选矿） (2)高温物理化学处理，提取粗金属 (3) 精炼、提纯
实际溶液是非理想溶液 理想溶液：成分的物理化学性质十分接近 或十分稀薄的溶液。
活度
非理想溶液 的蒸气压
1.1.5 化学平衡热力学及冶炼
1、气-固反应： 如：Ag2O=2Ag+1/2O2
dnAg2O分解
Ag2O=2Ag+1/2O2
当温度T一定时： Ag、Ag2O纯固体时： 此时氧气的压力称为分解压 总之自由能变化△G可表示如下：
1.2.4 硫化 如Ni的硫化：3Ni+S2=Ni3S2
900K时平衡硫势： 900K时平衡氧势： 似乎防硫化比防氧化容易，但考虑到NiO和Ni3S2在 Ni中的扩散速度。
再加上NiO的熔点为2500K，而Ni3S2的熔点却为 1079K，特别是和Ni的共晶点为918K，容易生成低熔点 熔体，所以Ni3S2难形成如NiO这样的金属保护层。对多 数金属，平衡硫势比氧势高，硫化物不如氧化物稳定， 硫化引起的损伤比氧化严重。
利用自蔓燃合成法，使MoSi2和TiC达到商品 化批量生产。
自蔓燃合成技术在日本受到高度重视，已经在 许多重要的陶瓷烧结合成，TiNi形状记忆合金以 及TiAl金属间化合物制造方面取得成功，详见下 表。特别是TiNi形状记忆合金，其性能达到或超 过了常规方法制造的产品，为用自蔓燃法以工业 化生产规模制造高性能材料开辟了新途径，因而 具有重大的现实意义。
dG/dT = -S 熵随温度的升高而增大
固态和液态的内能与焓基本相等
3、纯物质的相变（熔化）及化学势
Ag(s) = Ag(l)
dG/dn=μl-μs
＜0，熔化 dG/dn
＞0，凝固
＝0，熔点(Tf)
4、单纯气体自由能和压力的关系 标准状态，压力p+，G+ 压力p下：G = G++nRTlnp/p+ = G++nRTlnp μg = G/n=G+,g/n+RTlnp μg =μ+,g+RTlnp μ+,g —气体的标准化学势
层和金属界面附近，常观察到硫化物。可能是由于氧被消 耗而降低，引起SO2分解平衡向右移，在局部硫势升高而 导致Fe硫化。另外SO2氧化初始阶段，反应速度很大，氧 被急剧消耗，所以在表面附近也能发生硫化。
§1.3 自蔓燃合成
1.3.1 概述
黑火药 S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑
一百多年前，铝热法在钢材焊接中应用。 Fe2O3+2Al → Al2O3+2Fe+850kJ 1976年，前苏联（Merzhanov）对下述反应进行 深入研究，提出自蔓燃合成法。
1200K时平衡氧分压：
只有在此氧分压下，Ni、NiO和O2才能三者共存。 略高，Ni可能完全被氧化，略低，NiO可能完全 被还原。 2Ni+O2=2NiO
相律表达式：f=n-p+2 f——自由度；n——成分数-约束条件数； P——相数。
平衡时，Ni、NiO、O2三者共存，n=2； f=2-3+2=1，温度确定，平衡氧分压也确定
§1.2 高温氧化
广义：指金属原子或离子氧化数增加的过程。 狭义：指金属和氧气化合，生成金属化合物的过程。 从热力学观点看，是因为金属和氧化合后生成的 氧化物，比金属或氧各自以单质存在时更加稳定。
1.2.1 纯金属的氧化
1、Ni的氧化 2Ni+O2=2NiO 把足量的Ni放在氧气压力为 105Pa密闭容器中，达到平衡
炼钢时Si先氧化成SiO2，放 热， 使温度上升，然后才氧化C。
用氧化反应精炼金属时，理想结果是杂质 氧化掉，而金属不被氧化。也就是杂质成分的 平衡线须位于精炼金属平衡线下方，且距离越 远越好。杂质生成物的活度降低，越容易通过 氧化除去。 P的平衡线在Fe附近，难以通过氧化法去除， 但加CaO等可降低P2O5的活度，可除此类杂质。
固溶体的溶解度
5、区域精炼
利用溶液中析出固体的现象，使 其中一种成分浓缩、富聚的方法
偏析系数： 操作方法：局部熔化，同时 缓慢地从一端向另一端移动。 结果：促使杂质在一端富聚。 对Si、Ge等这些k值极小的元素， 这是一种有效的方法。
6、分配系数
A在α相和β相溶液中处于平衡时
两相间的分配（平衡路径）
湿法冶炼（水溶液）
金属冶炼
干法冶炼（高温化学）
干 法 冶 炼
从化学热力学角度阐述高 温下元素的分离浓缩过程 平衡状态，反应速度 物质迁移（扩散）理论
相：成分、结构、性能相同的均匀组成部分 成分：构成相的化学物质或元素的种类 系：若干相的集合体
D
A
C
B
1.1.2 纯物质热力学
1、纯物质的自由能和化学势
7、理想溶液的蒸气压 液相： 气相： 平衡时：
纯溶液： 拉乌尔定律
8、挥发精炼
讲到此处
液相和气相之间的分配比随成分不同而不同 杂质B，有用成分A 有用成分A在液相，挥发精炼 有用成分A在气相，蒸馏精炼
（Pd、Cd、Cu、Fe）
Cd、Se、Li、 Na、Mg等也可 用此工艺精炼
1.1.4 非理想溶液热力学
1.3.4 金属间化合物TiNi的自蔓燃合成
Ti粉和Ni 粉混合
冷等静压 （CIP）
自蔓燃合成TiNi 金属间化合物
热等静压 （HIP）
塑性 加工
1、实验及制造工艺
2、自蔓燃合成TiNi的性能
化学成分分析，DSC和阻抗法测相变温度，拉伸实 验等。 （1）配料混合后Ni的成分 比和反应后的成分比有较 好的线性关系。所以可在 配料时精确预测TiNi。
3、△G0-T图
4、化学平衡时的两相间分配
精炼工艺中常用化学平衡时物质分配不同，把其中一 种液相的杂质去除。 炼钢是这种精炼方法的典型代表：铁矿石经还原炼成 生铁，此时还有C（4~5%)、Si、Mn、S、P等杂质；向转 炉吹入纯O2，通过氧化除生铁中的杂质的过程称炼钢。 C以CO形式排出，其他杂质以氧化物形式构成炉渣。 最终C、Mn等作有益添加元素保留一定含量，在生 产过程中必须进行元素控制。P、S等作有害元素除净。
Fe-Cr（20%）合金的氧化
不锈钢原理
Cr的氧化物比Fe的氧化物稳定，若铁的氧化物下 面有铬存在时，Cr将通过以下反应把FeO还原，然后 生成Cr2O3。 3FeO+2Cr=3Fe+Cr2O3 通过这些反应，氧化膜-合金界面逐渐形成连续致密 的Cr2O3层，覆盖了整个合金表面。在Cr2O3-合金界面 上，Fe不可能被氧化，也就是说合金被保护性良好的 Cr2O3所覆盖，氧化进行得非常缓慢。
1.3.2 自蔓燃合成的热力学基础
自蔓燃合成是利用两种以上物质的生成热， 通过连续燃烧放热来合成化合物。
试样尺寸25mm,TiAl也可用此方法进行制造
影响自蔓燃发生的因素有：生成热、绝热 温度、熔点、原料粉末的性质（尺寸、比热容、 热导率等），点火时原料粉末的温度，环境介 质（真空、气体、液体、固体）和压力，及绝 热温度下的扩散系数等。 粉末越细，燃烧传播越快。
1.1.3 理想溶体的热力学及精炼提纯
理想溶体：不考虑成分间的相互作用 溶体 固溶体 溶液
1、溶体自由能，与相、温度、压力及两物质的相 对量有关。 体系：G = nAμA+nBμB
χA= nA/(nA+nB)，χB= nB/(nA+nB) 溶体平均摩尔自由能：g =μAχA+μBχB
2. 混合气体化学势
μ+,g 仅与温度T有关 μ0,g 与温度T、压力p有关
3、溶体中的化学势
理想溶体化学势：
完全理想溶体： 理想稀薄溶体：
随溶入A的溶剂而变化
4、固体的溶解度
固体与液体平衡的明显特征：
溶液中成分A及固体物质A 的化学势和组成的关系
在T时，当实际溶液中χA＞
s) ，析出 (xl ) ( x A sat A sat
1.3.3 自蔓燃合成的分类
按原料组成分： （1）元素粉末型：Ti+2B=TiB2 （2）铝热型：Fe2O3+2Al=Al2O3+2Fe （3）混合型：3TiO2+3B2O3+Al=3TiB2+5Al2O3 按反应形态分类： （1）固体-气体反应：3Si+2N2(g)=Si3N4 （2）固体-液体反应：3Si+2N2(l)=Si3N4 （3）固体-固体反应： 3Si+4/3NaN3(s)=Si3N4+4/3Na↑