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有色金属真空冶金的发展研究现状

时间:2022-11-05 20:06来源:毕业论文
为了证明大气压的存在,时任德国马德堡市的市长奥托·冯·格里克(Guerike),制作出世界上第一台真空泵。与此同时,“马德堡半球实验”也标志着真空时代的来临

1真空技术的发展以及真空冶金的诞生

1654年,为了证明大气压的存在,时任德国马德堡市的市长奥托·冯·格里克(Guerike),制作出世界上第一台真空泵。与此同时,“马德堡半球实验”也标志着真空时代的来临。后来各种真空泵层出不穷,功能各不相同。直到1643年,E。托里拆利用一米长一段封闭的玻璃管,装满水银,倒立放在水银槽中。测出了一个大气压为760mm水银柱高度。1874年,H。麦克劳(Mcleode)依据理想气体的波义耳定律,制作出压缩真空计,这也被称作麦克劳真空计[2]。麦氏真空计可以方便的测量出真空容器中的真空程度。85083

鉴于两位科学家的贡献,使得真空泵和真空计的相继出现,这也致使真空技术飞速的发展,并且广泛的渗透到工业部门的各个领域,真空冶金就是其中一个重要分支。

2真空设备与技术的发展

在1865年,贝赛麦(Bessemer)为了消除浇注过程中产生的气泡、裂纹等缺陷,把冶炼好的钢水放入真空中进行浇注,但是由于当时对于真空设备和真空技术的认知不足,贝赛麦的设想没能成功。直到73年后,伴随着真空脱气设备的出现,这一设想终于被后人所实现。在真空条件下浇注而成的钢水铸件没有了气孔裂纹,产品质量和成品率大幅度提高,经济效益也随之显著增长。至今,世界有20%的钢材料经过了真空处理,美国有超过一半的钢产量经过了真空处理,而日本半数以上的钢厂装备了真空设备。

自上世纪80年代以来,在真空炉中,国外广泛采用高压气淬代替油淬,以免除清洗工序,提高工件表面质量。上世纪90年代初,国外已开发(20-40)×105Pa的高频淬火机,业内已经开发工作压力达100×105Pa,工作温度达2200℃的高温高压真空炉,向高温高压发展的趋势还将继续[3]。近二十年计算机技术的发展,渗透到了各行各业,在计算机技术的辅助下,研制开发智能控制系统网络远程控制管理,实现真空炉设备和工艺的柔性化和连续化作业。此外,广泛采用真空炉工艺CAD和真空炉设计CAD技术,实现真空炉工艺最佳化和真空炉结构的优化设计。与此同时,新技术新工艺相继被开发和深入研究,如:深入研究真空感应加热技术;研发真空脱脂清洗技术和设备的开发与应用;研究真空离子注入、真空离子覆盖技术和设备的开发与应用。

3有色金属的真空冶金

1923年,德国首次制作出容量为4t,功率为350kW的真空感应电炉,用于研究真空炉熔炼;1926年,德国用真空感应电炉熔炼Co、Ni合金,这是人类首次把有色金属放在真空条件下冶炼;1935年,克罗尔提出了在真空条件下,在铅中提取锌,并于1947年在工业上得以实现;1957年,美国在M。v。皮拉尼研究的基础上,制作出第一台电子束炉,主要用于熔炼Ta、Nb等合金。我国也在1958年,研究真空电弧炉熔炼Mo、Zr、W等金属。在1960年,研究电子束熔炼W、Mo、Nb、Zr等有色金属。

近30年来,全球在有色金属的真空冶金技术方面取得了重大进步,总的来说,现在的真空冶金技术及理论已经发展到相当成熟的程度。然而,由于有色金属及其化合物的种类繁多,冶金技术多样,真空冶金的应用还不是很普遍。对于生产冶炼各种金属的技术和相关用于生产的设备还不算很多,所以有色金属的真空冶金还处于初级阶段,还有待发展和大规模推广。

有色金属真空冶金的发展研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_101590.html
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