的耐压性会显着降低。但铜太少,将使得钢材变的很硬而变脆。如果有铬元素,可以通过调控铬元素中和钝化猛和镍的硬度。
铬元素兼具高硬度和高韧性特点,是铅的主要伴生物,但铬的提取极为困难,至少当下很困难,无法以传统冶炼法分离。
而添加化学还原剂,则需要极高的温度,将铅和铬分别还原,不仅推升冶炼所需的温度和焦炭,而且铅、铬的蒸发气体有毒性。
而含铅较高的铬元素对钢材品质有害,百里燕尝试过红铅矿后,便放弃了使用铬铅的打算,仍然需要等待化工的配套发展。
在铜无法提取干净,而没有铬元素情况下,最终只能无奈以铜元素调和镍、锰的特性。
铜是低成本炼取性能较高合金钢的传统替代手段,通过减少铬的使用,添加铜元素,改善金属材料的性能。
然而铜的性能并不如铬元素在高级合金中的优势,铬元素的提取和冶炼当下十分困难,且成本高昂,以牺牲少数性能指标而降低成本,无疑是是可行的。
正如航母甲板所用钢材,千分之三的铜含量,多不行,少也不行,就是那么一点,才恰到好处,但要做到这个精度,金属冶炼过程受高温影响,金属本身存在汽化挥发,因此千分之三的含量其实很难控制,即便是近现代,能冶炼航母钢的国家一只手都数的过来。
于是在向钢水中添加铜镍白铜之前,必须先以较低的炉温,利用矿石部分铜镍元素分离,并未形成天然合金的特点,用镍熔点比铜高得多的原理,将部分铜分离出白铜矿石。
由于铜镍白铜的镍含量少于铜,因此多数铜元素无法在自然环境下,与矿体中的镍元素充分融合为合金,因此铜镍白铜矿石冶炼之初通过温度差法,将大量单晶体的铜元素剥离,而剩下的都是含镍量较高的铜镍合金。
此时所剩铜镍因密度相近,原子缠绕紧密而新成的合金,在没有电解或酸解工业化规模提取镍的情况下,只能以化学冶炼剂还先原铜,形成铜化合物亦或者纯铜。
由于铜和镍的密度相仿,极难令镍或铜因密度而沉淀,无法沉淀,以镍的特性会很快与铜再次形成合金。
因此可利用镍熔点比铜高的特性,通过降低炉温,减少镍的液态流动性,而铜的流动性高于镍,此时只需打开炉门,将炉中熔融液体引出,在冶炼剂的还原分离起效,而未再次形成合金的相对时间内,卸出部分熔融液体,流的最快的会是铜,而流的最慢的将是镍。
当炉温降低至无
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