四川轻化工大学（四川理工学院）：《材料工程基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第一章 金属材料的制备一冶金

第一篇金属材料及制备加工工艺 第一章金属材料的制备一冶金 第二章铸造 第三章金属的压力加工 第四章金属材料热处理 第五章金属的焊接 第六章工程材料

第一章 金属材料的制备－冶金 第二章 铸造 第三章 金属的压力加工 第四章 金属材料热处理 第五章 金属的焊接 第六章 工程材料 第一篇 金属材料及制备加工工艺

第一章金属材料的制备一冶金 第一节冶金工艺概述 第二节钢铁冶炼 第三节有色金属冶炼

第一节 冶金工艺概述 第二节 钢铁冶炼 第三节 有色金属冶炼 第一章 金属材料的制备－冶金

第一节冶金工艺概述 绝大多数金属元素(除Au、Ag、Pt外)都以氧化物、 碳化物等化合物的形式存在地壳之中。 因此,要获得各种金属及其合金材料.必须首先通过 各种方法将金属元素从矿物中提取出来,接着对粗炼金属 产品进行精练提纯和合金化处理,然后浇注成锭,加工成 形,才能得到所需成分、组织和规格的金属材料。 金属的冶金工艺可以分为火法冶金、湿法冶金、电冶 金以及真空冶金等

因此，要获得各种金属及其合金材料．必须首先通过 各种方法将金属元素从矿物中提取出来，接着对粗炼金属 产品进行精练提纯和合金化处理，然后浇注成锭，加工成 形，才能得到所需成分、组织和规格的金属材料。 第一节 冶金工艺概述 绝大多数金属元素（除Au、Ag、Pt外）都以氧化物、 碳化物等化合物的形式存在地壳之中。 金属的冶金工艺可以分为火法冶金、湿法冶金、电冶 金以及真空冶金等

口火法冶金 定义:火法冶金是指利用高温从矿石中提取金属或其化 合物的方法。 工艺过程: 选矿、焙 烧球化或 结 矿石准备 金属化合物 的还原 矿石冶炼 除去杂质 精炼提纯 提纯金属

❑ 火法冶金 ➢ 定义：火法冶金是指利用高温从矿石中提取金属或其化 合物的方法。 ➢ 工艺过程： 矿石准备 矿石冶炼 精炼提纯 选矿、焙 烧球化或 烧结 金属化合物 的还原 除去杂质 提纯金属

工艺方法分类: 提取 氯化 冶金 冶金 火法冶金 喷射 真空 冶金 冶金

➢ 工艺方法分类： 火法冶金 提取 冶金 真空 冶金 喷射 冶金 氯化 冶金

口湿法冶金 定义:湿法冶金是指利用一些化学溶剂的化学作用,在 水溶液或非水溶液中进行包括氧化、还原、中和、水解和 络合等反应,对原料、中间产物或二次再生资源中的金属 进行提取和分离的冶金过程 工艺过程 离子 固液 辉版 金属或化 浸取 分高P 富集 合物提取

❑ 湿法冶金 ➢ 定义：湿法冶金是指利用一些化学溶剂的化学作用，在 水溶液或非水溶液中进行包括氧化、还原、中和、水解和 络合等反应，对原料、中间产物或二次再生资源中的金属 进行提取和分离的冶金过程。 ➢ 工艺过程： 离 子 浸 取 固 液 分 离 金属或化 合物提取 溶 液 富 集

口电冶金 定义:利用电能从矿石或其它原料中提取、回收、精 炼金属的冶金过程。 工艺分类: 电热熔炼:直接用电加热生产金属的一种冶金方法。电 热熔炼包括电弧熔炼、笠离子熔炼和电磁熔炼等 水溶液电解:应用水溶液电解精炼金属的一种冶金方法

❑ 电冶金 ➢ 定义：利用电能从矿石或其它原料中提取、回收、精 炼金属的冶金过程。 ➢ 工艺分类： 电热熔炼 ：直接用电加热生产金属的一种冶金方法。电 热熔炼包括电弧熔炼、等离子熔炼和电磁熔炼等。 水溶液电解：应用水溶液电解精炼金属的一种冶金方法

直流电源 直流电源 阳圾 阴极 不 4 On 2Me 2+2Me Me hme M F 纯 h,o mEso 金阿概泥 金 - SOr 4e4 Meso+ HSO+ H,0 MesO:+H SO+H0 (a)电解精炼 (b)电解提取 团1.1电解精炼和电解提取示意图 熔盐电解:直接利用高导电率、低熔点的熔盐作为电解质 在熔池中进行电解

熔盐电解：直接利用高导电率、低熔点的熔盐作为电解质 在熔池中进行电解

第二节钢铁冶炼 Fe在地壳中的含量为5%左右,在金属中仅次于铝, 除陨石外,纯铁在地壳中还未见到,铁容易与其它元素 化合,特别是与氧化合,因此铁矿石多以氧化物形式存 在 铁矿石中除铁的氧化物外,还有其它元素的氧化物 (SiO2、MnO2等),这些统称为脉石。 炼铁的且的就是使铁从铁的氧化物中还原,并使还原 出的铁与脉石分离

Fe在地壳中的含量为5％左右，在金属中仅次于铝， 除陨石外，纯铁在地壳中还未见到，铁容易与其它元素 化合，特别是与氧化合，因此铁矿石多以氧化物形式存 在。 铁矿石中除铁的氧化物外，还有其它元素的氧化物 (SiO2、MnO2等)，这些统称为脉石。 炼铁的目的就是使铁从铁的氧化物中还原，并使还原 出的铁与脉石分离。 第二节 钢铁冶炼

铁矿石铁钢一昆甸—韧 钟造生铁 图12朝铁生产的基本冰程 口生铁冶炼 原料:脉石、熔剂(如CaC03用于造渣)以及焦炭等 主要反应过程: CO+C = 2C0 Fe2O3- Fe3O4-Feo- fe

➢ 原料：脉石、熔剂（如CaCO3用于造渣）以及焦炭等。 ❑ 生铁冶炼 ➢ 主要反应过程： CO2 ＋ C ＝ 2CO Fe2O3－ Fe3O4 － FeO － Fe