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钛在现代作为一种高级合金钢材料,名气很大,杨峥上学时学过,工作时也了解过,对钛及钛合金比较了解。
钛比钢的屈服强度高,机械强度大,可塑性很强,延展性很好,和铜差不多,容易加工,耐腐蚀性比不锈钢强,重量比钢轻一半多一点。
熔点1600多度,不算太高,小平炉加大火力能烧融化,但必须得纯净,有点杂质就很影响性能。
钛的硬度比钢高不了多少,防弹性能相差无几,但重量轻,虽然比铝合金重,防弹性能却比铝合金强多了。
钛的储量很多,只比铁矿石少两三倍,东南沿海储量较多。
要是炼出钛合金,现在可以做成多种武器防具装备,可以做成耐腐蚀的化学反应容器,可以做成超耐用的强力弹簧。
以后能做飞机等航空航天飞行器的主体材料……
不过不容易冶炼,非常不容易。
因为钛在高温下性质十分活泼,很容易和氧、氮、碳等元素化合,非常不容易提纯。
得先用钠、镁、二氧化碳等氯化物高温生成四氯化钛,再用镁在高温中还原四氯化钛,生成海绵钛。
海绵钛就能冶炼了?
不,直接冶炼的话,海绵钛接触氧会氧化废掉,必须得用真空密封炉冶炼,提纯时得把镁剔除出去,需要高温真空蒸馏。
又是高温,又是真空,又是蒸馏,必须在密封容器里冶炼,所以冶炼很费事很复杂,冶炼成本很高。
哪怕钛储量很多,市场价格也比钢高几倍,一般人造不起钛合金材料的大型机器设备,或飞机火箭潜艇。
好在杨峥需要的钛合金不多,只需要些耐腐蚀的化学容器,一些强力弹簧,一些防刺防弹重量轻的铠甲盾牌,冶炼出几吨十几吨也就够用了。
压下激动的心,颤抖的手,接着分析疑似绿硫钒矿石的化学反应。
钒的耐腐蚀性也挺强,杨峥用淡硫酸溶解矿石,其它铁矿石和杂质逐渐溶解,一种东西很难溶解。
滴入浓硫酸搅拌增加浓度,其它铁矿石和杂质加速溶解,这种东西还是很难溶解。
再加一些浓硫酸,把铁矿石和杂质都溶解掉,分离出较为纯净的这种金属材料,五颜六色的,确认是钒无疑了。
纯度高一点的钒矿石可以直接和铁矿石冶炼,冶炼出强度高、弹性好、抗磨损、耐高温的钒钢。
可以用来制作高速切削钢,也可以氧化后用来做其它合金钢的催化剂,还可以和钛一起炼成钛钒合金,提高钛的强度和韧性、耐高温性能。
这也是个好材料,要是做成高速切削钢,估计可以切削的动高碳钢,估计完全能切削的动低碳钢,磨损率还不高。
不过强度还是不足,要是有钨就更好了。
终于即将要有一种较好的工具钢了!以后钢材的加工终于能省事很多了!
接着测试另一种不认识的矿石,矿石敲成碎块,取出银白色的结晶,先放入淡硫酸中腐蚀分解,分解成淡红色溶液。
抗腐蚀性还可以,观察不出什么。
加热蒸发掉淡硫酸,得到淡红色的结晶粉末,还是分析不出什么。
接着放到淡硝酸中腐蚀,一阵浓烟过后腐蚀干净,无了……
只在淡硝酸表面留下一层氧化膜,分析不出是什么。
再用淡盐酸腐蚀,结果氯化了,分解成了大红色的氯化物溶液。
杨峥把这种氯化物溶液加热,看看还能不能结晶成金属固体,同时也猜测这玩意是什么材料。
结果淡盐酸和水分蒸发后,果然会结晶成金属固体,越结晶颜色越蓝,氯化效果还在。
这颜色转变……
该不会是钴吧?
除了钴哪种元素会在淡盐酸中氯化成大红色,蒸发后结晶成蓝色?
绝对是钴!
杨峥再用氢氧化钠侵蚀这种氯化物,可以侵蚀,速度较慢,反应不激烈,确认了,是钴!
钴可是好东西啊,是金属中的一种粘结剂,是很多种合金的基础材料,能与很多合金材料粘合,做成各种合金。
用钴做基础合金材料,加入铬、钨、铁、钢、镍等合金材料,可以炼制成钴铬合金、钴钨合金、钴铁合金、钴钢合金、钴镍合金等等。
堪称合金界的万金油,与建筑材料界的水泥类似。
钴的硬度高,韧性好,耐磨性能极好,耐高温性能极好。
给高碳钢中加入一半以上的钴一起冶炼,能炼出非常适合钻孔的钻头材料,做成钻头又硬又韧又耐磨。
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