高硅铝合金焊接性现状
2019-01-10 09:44:15
在近年来,国内外研究者从制定、性能评定等方面对高硅铝合金做了大量研究,但对其焊接性的研究不多,很大程度上限制了硅铝合金的推广应用。随着科技的迅猛发展,研究解决高硅铝合金的焊接问题显得很有必要。高硅铝合金在航天、航空、汽车、空间技术等高科技领域具有广泛的应用,可以制造微电路封装壳体、基板及其盖板的热管器件、活塞、发动机气缸等耐磨部件。高硅铝合金具有广泛发展应用领域关键在于合金的优异特性,高硅铝具有热传导性能热膨胀系数低、机械性能良好、易于精密机加工等优点。但是由于铝和氧的亲和力非常强,易被氧化生成难熔物氧化膜。在材料的焊接中氧化膜严重影响焊缝的熔合形成。并且高硅铝中含有大量的硅,容易导致硅裂。因此高硅铝的高效、优质连接问题成为焊接领域的重点之一。 高硅铝的焊接性 在高硅铝的焊接过程中,容易出现夹杂、气孔、裂纹等缺陷,其中如何尽可能的避免氧化产生夹渣是重要研究方向。 氧化 高硅铝中的铝极易与氧亲和,生成致密的三氧化二铝薄膜,结实致密,其熔点高达2050℃,远远大于高硅铝合金的熔点,在焊接过程中,致密的氧化膜很难去除,严重影响着金属间的结合且容易造成夹渣。为了防止夹渣的出现可以采取一些措施,在焊接前清除表面的氧化膜,可以用机械清理法,也可采取化学清理法。机械清理法主要是用打磨机、锉刀、刮刀、钢丝刷打磨的方法清理氧化膜;化学清理法不仅可以清理氧化膜,还可以清理表面油污。 焊接气孔 产生气孔的气体有H2/CO/N2等。其中H是气孔的主要来源。致密的氧化膜容易吸附水分,焊接时,氢在液态铝中的溶解度为0.7ml/100g,而在660℃凝固状态时,氢的溶解度为0.04ml/100g,使原来溶于液态铝中的氢大量析出,形成气泡,又高硅铝合金本身的导热性能非常好,熔池结晶过程很快,因此冶金反应产生的气体来不及逸出熔池的表面,残留在焊缝中形成气孔。保护气体不纯及空气侵入焊接区等,也能使焊缝产生内部气体和表面气孔。而且对于粉末冶金制备的硅铝合金,在熔化焊温度下闭塞气体的含量很高,极易造成气孔缺陷。由于高硅铝焊接气孔的产生与该合金表面的氧化膜密切相关,因此要防止气孔的产生,首先焊接区域合金表面的氧化膜在焊接前必须彻底去除,另外焊接区域在焊接前容易被污染,因此焊接前注意防止污染,特别是焊接端面区域应保持洁净。要获得优质的焊接接头,还应采用合适的焊接方法、规范和保护措施进行焊接,并严格控制操作环境的湿度。 焊接裂纹 高硅铝焊接过程中,焊缝结晶凝固金属从液态金属到固态金属的过程中,熔池凝固收缩产生拉应力,在焊接凝固的初期,温度比较高,金属的流动性好,金属液体可以在已经凝固的晶粒之间自由的流动,可以填充拉应力造成的间隙,不会形成裂纹,在结晶的过程中,较先结晶的晶粒致使焊接热影响区开裂,但有研究表明,焊接熔池越小,产生裂纹的可能性越小。 另外高硅铝的合金中硅含量高,受热硅相变粗大,对合金的韧性和塑性产生不利影响,易产生应力变形和裂纹。
高硅铝合金快速凝固的成分和性能
2018-12-27 16:25:57
合金成份状态凝固工艺σb/MPaσ0.2/Mpaδ/%a/μm.(m.k)-1Al-12Si-1.1Ni热挤离心雾化33325313 Al-12Si-7.5Fe热挤气体雾化3252608.5 Al-20Si-7.5Fe热挤气体雾化3802602 Al-25Si-3.5Cu-0.5Mg热挤多级雾化376 17.4x10-6Al-20Si-5Fe-1.9Ni热挤气体雾化414 1 Al-17Si-6Fe-4.5Cu-0.5Mg热挤喷射沉积550460117.0x10-6Al-20Si-3Cu-1Mg-0.5Fe热挤+T6气体雾化535 Al-25Si-2.5Cu-1Mg-0.5Mn锻造气体雾化490 1.216.0x10-6
喷射成形高硅铝合金产品开拓创新
2019-01-14 13:50:25
国内材料学科研究十余年的新型电子封装材料--喷射成形高硅铝合金,现已走出实验室,实现产业化。率先迈出这一步是位于重要镇江经济技术开发区的江苏豪然喷射成形合金有限公司。 高硅铝合金材料在国内实现量产,标志着国外长期以来对此类合金的技术封锁和出口限制已被打破。这也是该公司继国内实现喷射成形高性能铝合金产业化后的又一突破。 该公司董事长张豪博士及其技术团队拥有该合金材料制备工艺、技术的自主知识产权;投入生产的喷射成形产业化装备及其自动化控制系统,也由该技术团队自主研发制造,具有自主核心技术,填补了国内此类装备研制的空白。该公司的铝合金喷射成形产业化装备,已被江苏省经信委认定为全省首批首台套重大装备及关键部件。 喷射成形硅铝合金电子封装材料具有与芯片相匹配的热膨胀系数、高热传导率、低密度和高刚度的特性,主要应用领域为高端电子和精密光学器件等行业。该公司现已投产的装备可以生产含硅量27-70%、Φ300mm×1200mm的硅铝合金圆锭。以含硅量50%的合金材料与钢对比,减重2/3以上,导热性率提高两倍,热膨胀系数则相同。该合金材料已经某电子研究所使用,材料的膨胀系数、热导率、强度、气密性及密度等性能指标达到或超过国际同类产品水平,并验证了该材料的机加工、焊接、表面处理等工艺性能,可满足实际应用的需要。 运用喷射成形技术制备金属材料,在国外已有30年以上的历史,但长期以来此项技术及产品被封锁、控制。在中南大学获得材料学博士学位的张豪,投身于该技术的研究已有近20年,已经掌握了以喷射成形技术生产高性能铝合金、铝硅合金电子封装材料、高速工具钢三类新材料的核心技术和自主知识产权。该公司还制定了国内首部喷射成形铝合金企业标准,并承担着制定国家首部喷射成形铝合金材料行业标准的任务。
高硅铝的焊接方法
2018-12-19 17:39:50
能够连接高硅铝的焊接方法有:熔化焊、钎焊和固相焊接三大类。熔化焊接的接头性能差,一般采用快速热循环和低热输入的高能量密度焊,包括电子束焊和激光焊,有助于减少熔化焊所引发的缺陷,因此近年来在这方面开展的研究较多。钎焊方法是在母材金属不熔化情况下,通过钎料熔化后填满间隙,并与母材金属之间发生溶解、扩散等冶金作用的金属焊接方法。固态焊接技术是指对焊件表面清理后,施加静态或动态压力,加热或不加热,在母材不熔化情况下使两种材料发生固相结合的焊接方法。摩擦焊、扩散焊、爆炸焊、超声波焊等均属此类。高硅铝合金可用的压焊方法有:摩擦焊、真空扩散焊等。 激光焊接 已有研究表明,高硅铝材料需要采用功率较低的熔焊方法连接,由于合金中的Si元素含量较高,焊缝金属组织中会形成针状共晶硅和粗大板状多角形的初生硅,严重割裂基体;近缝区的金属易产生过热、晶粒长大的现象,导致焊接力学性能显著降低而失去使用价值。而激光焊接具有功率密度大、焊缝深宽比例大、热影响区小、工件收缩和变形较小、焊接速度快等优点,这种焊接方法适合高硅铝的焊接。张伟华等人研究了ZL109硅铝合金CO2激光焊接接头的组织和性能,获得了焊接组织致密、晶粒细小的接头,焊接的热输入对接头力学性能有显著的影响,热输入增大,接头抗拉强度和断后伸长率均先增加后降低,当热输入为44J/mm抗拉强度和断后伸长率达到最大值,分别为121.2MPa和4.3%。 电子束焊接 电子束焊接时利用高电场产生的高速电子,经聚焦后形成电子流,撞击被焊金属的焊接部位,将其动力转化为热能,使被焊金属熔合的一种焊接方法。电子束流具有能量密度高、穿透能力强、焊缝深宽比大、焊接速度快、输入能量较小,因此热影响区小、焊接变形小。所以,电子束焊接质量好,焊缝力学性能高。石磊等人将AlSi12CuMgNi铝合金挤压铸造的活塞顶圈和锻造的活塞裙进行真空电子束焊接,对优化工艺条件下焊接接头的微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,接头成形良好,没有明显的热影响区,焊缝狭窄;焊缝区域主要由细小的α-Al相、α+Si共晶体、初晶硅以及Mg2Si等强化相组成;焊缝中心组织为细小的等轴晶和树枝晶;熔合区组织主要为柱状晶。接头强度不低于挤压铸造母材,焊缝硬度高于母材;焊接接头的拉伸断口断面上分布大量撕裂棱和解离面,呈脆性断裂。 钎焊 钎焊和熔焊方法不同,常规钎焊是采用(或过程中自动生成)比母材熔化温度低的钎料,操作温度采取低于母材固相线而高于钎料液相线的一种焊接技术。钎焊时工件常被整体加热或者钎缝周围大面积均匀加热,因此工件的相对变形量以及焊接接头的残余应力都比熔焊小得多。在现在制造业中高硅铝材料一般都用在航空航天机械制造业中的高精密器件。对于这些器件采用钎焊方法焊接,对工件的影响也是最小的。由于高硅铝合金中含有硬质硅相,钎料对该系列材料的润湿性能较差,用普通的软钎焊方法难以实现有效连接,侯玲等人在进行高硅铝钎焊试验中采用了在65Si35A1合金基体上进行先化学预镀Ni,再分别镀Ni-Cu-P、Au和Cu层的方法,有效地改善了它的软钎焊性能。采用Sn-Pb、Sn-Ag-Cu、Sn-In、Sn-Bi几种软钎料对不同镀层的65Si35Al合金试样进行炉中软钎焊试验分析,内容包括利用金相显微镜、带有能谱分析(EDS)功能的扫描电子显微镜等测试手段,对焊接接头的微观组织结构及形貌、物相成分等进行检测,探讨了钎焊工艺参数对65Si35Al合金的钎焊接头质量的影响,分析了接头产生宏观缺陷和微观缺陷的原因以及钎料对不同镀层润湿性能的差别。 摩擦焊 摩擦焊是利用工件端面相互运动、相互摩擦所产生的热,使端部达到热塑性状态,然后迅速顶锻,完成焊接的一种方法。这种焊接方法的研究时间并不长,是1991年提出的工艺,但是也得到了很快的发展。N.ARODRIRIGUEZ等人研究了A319和A413铝硅铸造合金的摩擦焊接。实验结果表明在焊接焊缝区中粒子间距降低,相应的硬度也得到了提高。季亚娟等人研究了ZL114A铝合金在不同参数的条件下搅拌摩擦焊接头的硬度、组织及力学性能。实验结果:焊接中心区域的组织是细小的等轴晶。硅粒子在焊接过程中得到了细化,也均匀的布满于整个焊缝区,焊缝的晶粒细小、均匀而致密,未观察到气孔裂纹等缺陷。 扩散焊接 扩散焊接是借助于高温下相互接触着的材料之间有局部的塑性变形,表面间的紧贴和表面之间的互扩散而产生金属键的结合,从而获得一定形式的整体接头。原子间的相互扩散是实现扩散连接的基础,扩散焊需要采用较大的压力,配合面精度要求高,对于复杂构件很难均匀加压,甚至还需昂贵和复杂的夹具,因此,扩散焊的要求比较高端。扩散焊可以分为异种材料扩散焊、同种材料扩散焊、加中间层扩散焊、超塑性成形扩散焊、等静压扩散焊、过渡液相扩散焊(TLP)等,其中过渡液相扩散焊(TLP)结合了钎焊和固相扩散焊二者优点形成了新的连接方法,其原理是将与基体材料相匹配的中间层合金置于连接面,国内外学者开始了对这种方法深入的研究。国内对TLP的研究尚处于起步阶段,主要是针对一些异种难焊金属的焊接工艺。与国内所作的研究相比,国外的研究方向要广一点,不仅涉及了工艺的研究,更多的是对TLP焊接的模拟,对TLP工艺实现的一些关键因素进行了重点研究。目前国内外对TLP的研究主要有以下几个方面:山东电力研究院工程师王学刚等采用自行研制的Fe—Ni—Si—B系非晶金属箔带作为中间层材料和TLP工艺,在开放式气体保护环境下焊接电站常用钢管,可获得连续均匀的焊缝组织和优于手工熔化焊的力学性能。工艺参数中包括中间层材料、加热温度、保温时间、压力及对焊接端面要求。刘黎明、牛济泰等人采用真空扩散焊焊接铝基复合材料SiCw/606Al,通过系列试验研究,结果表明:该种材料扩散焊时,焊接温度是影响接头强度的主要工艺参数,当焊接温度介于基体铝合金液-固两相温度区间时,结合面上出现了液态基体金属,可获得较高的接头强度。国内外有不少研究人员从事扩散焊接的研究,但对硅铝合金扩散焊研究并不多,在这方面研究前景和探索空间比较长远。 高硅铝合金在航天、航空、汽车、空间技术等领域发挥着重要的作用,对高硅铝合金的研究越来越深入,在高硅铝合金发展与应用中,与之相关的焊接方法、焊接技术投入更多研究也是一大趋势。这些领域的应用对高硅铝的焊接接头性能要求非常高,再加上高硅铝材料含硅高、易氧化的特性,这对高硅铝焊接技术、焊接方法要求也非常高,一般的熔焊和钎焊焊接出来的接头在有些应用上达不到焊件的焊接要求,采用更先进的焊接方法——扩散焊是硅铝合金焊接研究的趋势。
几种快速凝固高硅铝合金的成分和性能
2019-01-02 14:54:40
合金成份状态凝固工艺σb/MPaσ0.2/Mpaδ/%a/μm.(m.k)-1Al-12Si-1.1Ni热挤离心雾化33325313 Al-12Si-7.5Fe热挤气体雾化3252608.5 Al-20Si-7.5Fe热挤气体雾化3802602 Al-25Si-3.5Cu-0.5Mg热挤多级雾化376 17.4x10-6Al-20Si-5Fe-1.9Ni热挤气体雾化414 1 Al-17Si-6Fe-4.5Cu-0.5Mg热挤喷射沉积550460117.0x10-6Al-20Si-3Cu-1Mg-0.5Fe热挤+T6气体雾化535 Al-25Si-2.5Cu-1Mg-0.5Mn锻造气体雾化490 1.216.0x10-6
硅铝线
2017-06-06 17:50:05
硅铝线,是一种同时使用硅和铝制作的一种铝线。硅guī(台湾、香港称矽xī)是一种化学元素,它的化学符号是Si,旧称矽。原子序数14,相对原子质量28.09,有无定形硅和晶体硅两种同素异形体,属于元素周期表上IVA族的类
金属
元素。硅也是极为常见的一种元素,然而它极少以单质的形式在自然界出现,而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式,广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。硅在宇宙中的储量排在第八位。在地壳中,它是第二丰富的元素,构成地壳总质量的25.7%,仅次于第一位的氧(49.4%)。1787年,拉瓦锡首次发现硅存在于岩石中。然而在1800年,戴维将其错认为一种化合物。1811年,盖-吕萨克和Thénard可能已经通过将单质钾和四氟化硅混合加热的方法制备了不纯的无定形硅。1823年,硅首次作为一种元素被贝采利乌斯发现,并于一年后提炼出了无定形硅,其方法与盖-吕萨克使用的方法大致相同。他随后还用反复清洗的方法将单质硅提纯。铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里,如长石、云母、高岭石、铝土矿、明矾时,等等。有铝的氧化物与冰晶石(3NaF·AlF?)共熔电解制得。1800年意大利物理学家伏特创建电池后,1808~1810年间英国化学家戴维和瑞典化学家贝齐里乌斯都曾试图利用电流从铝钒土中分离出铝,但都没有成功。贝齐里乌斯却给这个未能取得的
金属
起了一个名字alumien。这是从拉丁文alumen来。该名词在中世纪的欧洲是对具有收敛性矾的总称,是指染棉织品时的媒染剂。铝后来的拉丁名称aluminium和元素符号Al正是由此而来。想要了解更多硅铝线的相关资讯,请浏览上海
有色
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高硅铝土矿的选矿技术
2019-02-12 10:07:54
一、浮选法脱硅
浮选法脱除硅是现在国内外进步铝土矿质量的有用办法之一,也是用得较多的办法。很多的研讨工作标明:浮选铝矿藏的有用捕收剂有脂肪酸和磺酸盐类;调整剂有六偏磷酸钠、丹宁酸、焦磷酸钠、苏打、碳酸钠等。反浮选以胺类捕收剂作用较好;在矿浆pH=7~8时,用阳离子胺类捕收剂可有用地选出鲕绿泥石等硅酸盐矿藏,一起六偏磷酸钠有助于矿浆的涣散。
我国山东、山西、河南等地高岭石-一水硬铝石铝土矿的实验研讨标明:当矿石磨至-200目占97%(或-300目占90%),以碳酸钠和为调整剂,六偏磷酸钠为抑制剂,用氧化白腊皂和塔尔油(或癸二酸下脚料的脂肪酸)为捕收剂,浮选脱硅作用较好,其浮选半工业实验成果见表1,可见用惯例浮选法能使铝矿石的铝硅比由5左右进步到8以上。
表1 我国各矿区铝土矿半工业浮选成果产品名称含Al2O3/%含SiO2/%精矿Al2O3
回收率/%铝硅比原矿精矿尾矿原矿精矿尾矿原矿精矿山西孝义
河南小关
广西平果
黔中铝矿66.04
64.27
52.33
66.8076.25
71.34
56.13
70.4955.96
50.23
34.40
55.8013.07
13.97
9.06
12.237.85
7.73
6.13
8.7123.17
26.35
22.81
23.1071.12
73.81
88.50
79.615.1
4.6
5.78
5.478.41
9.23
9.13
8.09
此外,对山东潭水和辽宁小市等低铝硅比矿石(铝硅比为2~2.6),小型实验成果也证明,精矿铝硅比可进步到3.5~4.0,Al2O3的回收率可达50%~70%,这样就使这睦本来不能运用的低质铝土矿,可作为烧结法炼铝质料。
二、絮凝脱硅
关于细粒嵌布的一水铝石型铝土矿,含泥较多时可用选择性絮凝法脱硅。对该种矿石首要将其细磨至-5μm占30%~40%,然后增加调整剂苏打和苛性钠、涣散剂六偏磷酸钠,再运用聚胺聚合物进行选择性絮凝,使悬浮物和沉淀物别离,此项技能的关键是选用高效的选择性絮凝剂。
三、细菌浸出脱硅
因为铝土矿中矿藏细微,使机械富集遭到必定约束,因而许多学者以为细菌选矿是最有出路的办法之一。该项工艺运用食硅细菌损坏铝代硅酸的结构,如可将一个高岭土分子损坏成为氧化铝和二氧化硅,使SiO2转化为可溶物,从而使氧化铝不溶物得以别离。此法对处理胶状极细粒铝土矿特别合适。
国内外对铝土太矿细菌浸出脱硅都做了很多研讨工作,取得了必定开展。如国外某矿原矿属三水铝土矿,含Al2O343.6%、SiO213.8%、TiO222%、Fe2O39.1%。原矿磨至-0.074mm。进行分级脱泥,+0.3mm粒级进行磁选,非磁性产品为铝精矿,细泥和磁性产品进行细磨浸出,浸出温度30℃,液固比为1:5,浸出时刻9d,浸液用沸石吸附氧化铝,再选使铝硅别离,其半工业实验成果见表1。
表1 细菌选矿半工业实验成果产品名称产率/%档次/%回收率/%铝硅比Al2O3SiO2Al2O3SiO2非磁性产品(精矿)
固体沉淀物
铝土矿总精矿
含铝溶液
硅溶液
原矿26.6
51.3
77.9
22.1
-
100.048.3
49.3
49.0
-
-
43.66.4
7.0
6.8
-
-
13.829.5
58.0
87.5
12.3
0.20
100.012.2
26.0
38.2
2.1
59.7
100.07.4
7.0
7.2
-
-
3.2
四、化学法脱硅
对细粒级嵌布的难选铝土矿或许高岭石以微晶状的细微合体与铝矿藏严密共生,用惯例的选矿办法难以选别,可选用化学法处理。现在开展化学法脱硅主要是预先焙烧(或未经焙烧)-浸出以脱去硅、铁,其工艺包含预焙烧、溶浸脱硅、固液别离等工序。
美国用该法可从铝硅比为0.76~0.86的含铝质猜中取得4.4~6.85合适于烧结法处理的产品:原矿铝硅比为2时,可进步到16.6~27.5。澳大利亚该法,将原矿在1000℃条件下焙烧60min,然后用10%的NaOH溶液浸出2h,可使77%的SiO2脱除,而铝的回收率可达96%~98%,铝硅比可从2.4进步到8.9~9.8。前苏联在处理高硅三水铝石矿时不经焙烧,直接以200~237g/L Na2Ok的铝酸钠碱溶液浸出,液固比7~10,95℃下浸出4~6h,原矿铝硅比4.39,脱硅精矿铝硅比可达7~8。
我国山东铝厂,对山西含Fe2O34%、铝硅比4~5的铝土矿,经(1000±100)℃焙烧,以含NaCO3的NaOH溶液,在3kg/cm2压力下浸出15min,可使精矿铝硅比达12~13。精矿拜耳法溶出,增加过量的石灰,由惯例的4%~5%过量至15%~20%;再用210~300g/L Na2Ok的循环碱液,在60~32kg/cm2下压煮浸出,Al2O3溶出率为87.5%,化学碱耗为16~38kg/t,Al2O3脱硅功率为57%~62%。
以上介绍了高硅铝土矿脱硅的几种办法,而在实践出产过程中,常常是这几种办法的联合流程,其脱硅作用比独自选用任何一种都好。
雄鹰铝业再生高硅铝合金锭制造新工艺通过鉴定
2019-01-18 11:39:42
朔风凛冽、佳报频传。前不久,南昌市科技局组织有关专家对江西雄鹰铝业股份有限公司与南昌大学合作开发的“再生高硅铝合金锭制造新工艺”项目进行了科技成果鉴定。专家组经过评审,一致通过此项目科技成果鉴定,认为该项目工艺技术成熟,产品质量稳定,社会经济效益显著,达到国内同类产品领先水平,并给予了高度评价。
据了解,本新工艺充分运用稀土元素和磷盐复合变质剂与铝合金熔体相互作用的特性,能够实现对铝合金熔体的净化、精炼及变质的一体化处理,用该新的生产工艺生产的高硅铝合金锭,不仅原料的烧损量减少、生产能耗降低、生产效率提高,而且产品质量稳定,在处理的过程中同时减少了有害的废气和其它副产品的产生。
在鉴定会上,专家组听取了项目组负责人的汇报,并审阅了相关资料,察看了现场及相关产品,专家一致认为:一是该项目提供的鉴定资料齐全,符合鉴定要求。
二是运用含磷稀土复合变质剂对铝合金的精炼净化和变质功能,开发了再生髙硅铝合金锭(ADC14)制造新工艺。
三是运用该新工艺生产的再生高硅铝合金锭(ADC14),产品质量稳定,基本消除了成份偏析。合金锭表面光洁、无气泡、龟裂和表面缩松现象。断口晶粒度细密。共晶硅呈短棒状、少量为针状,且分布均匀;初晶硅为较小片状,铁相由原来的针状变为骨骼状、花纹状,且分布均匀。硬度值达到120HBW,抗拉强度达到210MPa,硬度及强度指标均达到JIS标准要求。
四是采用该新工艺生产了多批次ADC14铝合金锭,产品提供给比亚迪、富士康等客户,完全达到了性能指标要求,客户使用反映情况良好。
此次科技成果的一次性通过鉴定是对该公司科研成果的一次重大检验和审核,是该公司科研工作取得了较大进展的有力体现,彰显了雄鹰人的自主创新能力和科研实力。此项目产品附加值高,市场前景广阔,具有较好的社会经济效益。
高导电铝合金电缆
2018-12-28 09:57:11
延伸率提高到25%以上,大大改善了弯曲性能。铝合金电缆安装时的最小弯曲半径大于7倍电缆外径即可,远远小于GB12706-2008《额定电压1kV到35kV挤包绝缘电力电缆及附件》中规定的电缆安装时最小弯曲半径为12-20倍电缆外径。
再次,铝合金电缆回弹力小,比铜缆回弹力小40%,便于施工,减少施工风险;抗蠕变,铝合金导体的特殊合金与热处理工艺大大减少了金属在受热和压力下的“蠕变”倾向,相较于纯铝,抗蠕变性能提高300%;阻燃性高,铝合金带连锁铠装电缆采用铝合金导体、阻燃硅烷交联聚乙烯绝缘、铝合金带连锁铠装结构,能实现阻燃IA级、耐火IA级,且低烟无卤;铝合金铠装电缆采用非磁性材料,即使存在三相衢州论坛蓬莱新闻重庆论坛枣庄论坛武安论坛山西网莆田吧奉化论坛湖北网甘肃网房产网漳州网美食菜谱兰州论坛南平论坛儿童教育电影网河北网安徽网江西网厦门网南宁网合肥网包头网无锡网太原网贵阳论坛南昌论坛苏州网兰州论坛昆明网济南论坛石家庄长春新闻网唐山网西安网武汉论坛南京网丽水信息港金湖论坛不平衡电流,电缆内部也不会产生涡流,减少了线路的损耗。
此外,抗腐蚀也是高导电铝合金电缆的一大优势。铝在空气中很快生成一层厚度约为2-4μm的氧化膜,这层氧化膜非常致密,以至于空气无法进入,从而防止内部的金属进一步发生氧化。 最后,安装简便。与安装铜芯电缆相比,高导电铝合金电缆更像是金属导管和电缆的集成。在实际应用中,省去了穿管的工作,在电气设计明敷,可以省去桥架,降低造价,节省工时、缩短工期,节约材料,减少了污染和能源浪费。 一般而言,铝合金重量轻,是等效代替铜电缆的50%左右,相同质量的铝合金电缆的长度是铜缆的2倍;对于大跨度的建筑可节约15%的钢结构,更小的附加载荷可提高建筑本身的安全性。目前在我国,铝合金电缆产品已成功完成将近500个项目的实际安装和使用,在住宅、星级酒店、医院、剧场、会议中心、图书馆、政府机关、金融中心、石油化工、机场、船舶、地铁、钢铁冶炼项目中均得到了广泛应用。 高导电铝合金电缆是一种新型电缆,由于它特殊的导体配方和热处理工艺,使导体材料大大减少了受热受压而产生的蠕变倾向,电缆即使在较长时间内过热过载,也能保持连接的稳定性;联锁铠装型电缆独特的拱形联锁铠装结构,分散侧压性能优越。同时,还具有散热快、抗腐蚀性强、坚固强韧、易于弯曲的优点,铠装内部光滑,不会割伤绝缘,拥有优良屏蔽和阻燃的完美特性。 为了更好地分析高导电铝合电缆的技术性能,本文从以下十几个方面进行了阐述,以期让业内人士更深入地认识高导电铝合金电缆,并将其应用于项目实践。 首先应明确一点,高导电铝合金电缆的一大优势电能在传输过程中的损耗取决于导体电阻而非电阻率。相较于铜导体,铝导体的电阻率大。很多人由此得出:铝导体电缆在电力传输过程中损耗大。这种绝对地认为铝比铜的损耗大的结论是不科学。 在载流量相同的情况下,铝合金导体的截面为铜芯电缆的1.5倍:GB/T3956-2008《电缆的导体》规定,在20℃时,一个铜导体截面的直流电阻值与对应于另外规格的铝导体直流电阻值相当;一个规格的铜导体芯电力电缆可以由直流电阻等效的铝导体电缆所替代,此时铝电缆的载流量大于铜缆的载流量;在同等截面长度的情况下,电导率是铜的61%,载流量约为铜的78%。根据电缆截面的规格分布,将铝合金电缆的截面增加1.5倍左右,载流量与电压等电气参数与铜相当。 在载流量相同的情况下,铝合金导体的直径为铜芯导体1.2倍左右,那么,加大导体直径是否会影响安装?首先可以在设计中考虑铝合金电缆直径因素;其次在制造中运用导体紧压技术,紧压系数达到0.93,使铝合金电缆的外径相比于铜芯电缆只增加10%左右,将直径因素减少至最小。 等效截面长度相同时,铝合金导体的重量为铜芯导体50%:由于二者比重相差较大,即使铝合金截面增大,但由于比重较小,同样可以减轻导体的重量。 其次,高导电铝合金电缆接头性能良好,大大改善了退火后的韧性和高抗蠕变性能。实践中,铜铝如果直接连接接触,存在电位差,甚至在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀。在电力系统中,这种腐蚀会增加接触电阻,使接头处发热,使系统安全运行存在隐患。现在采用新技术制造的铜铝接头从根本上消除了过去铜铝接头的致命不足,使铝合金电缆的接头安全可靠,操作简单方便。 机械性能也得到了改善:由于在纯铝中添加了合金铁、铜、稀土等合金元素,改善了铝合金的综合性能,延伸率、蠕变性能提高。同时,合金化也提高了铝合金的抗拉强度。
PCD刀具切削SAE327硅铝合金工艺研究
2019-01-15 09:49:27
1 SAE327的材料特点和切削难点
SAE327为铸造硅铝合金,是制冷压缩机连杆的主要材料。主要元素含量Si7~8.6%。Cu1~2%,Mg0.25%~0.6%,Mn0.5%~0.8%。抗拉强度>230MPa,硬度110~130HB,延伸率>1%。其晶格由高塑性的Al和高脆性的初晶Si组成。切削加工时,Al的塑性大,熔点低,易在工件表面与刀尖接触处产生积屑瘤,随后与破碎的初晶Si一起使工件部分表皮剥落,形成刀痕,使工件表面粗糙度变差。同时由于高硬度的Si含量较高,刀具也容易磨损。目前对压缩机效率值COP的要求不断提高,为减少往复式活塞压缩机内摩擦并降低输入功率值,连杆孔与曲轴间需要保证极小的摩擦系数和很高的表面接触率,要求圆度≤2µm,表面粗糙度≤Ra0.4,尺寸精度≤2µm,使用传统切削办法很难达到如此高的要求,因而在压缩机零件中一直是较为难加工的铝合金材料。
2 PCD的基本特点及高速干切削技术
随着聚晶金刚石(PCD)刀具技术和高速切削技术的发展,针对SAE327的切削性能,我们使用PCD刀具对连杆孔进行高速干式镗削,较好地解决了问题。PCD材质稳定,使用性能可以预测,故比天然金刚石更合适于作为切削刀具。PCD具有目前较高的硬度和耐磨性,具有非常锋利的刀刃,有很好的导热性,线膨胀系数很小,摩擦系数也小。但其主要缺点是强度低,脆性大,抗冲击能力差。因此一般不用于断续切削和重负荷切削。采用PCD刀具加工铝合金时,由于金刚石硬度高,表面与金属亲和力小,且刀具一般抛光成镜面,不易产生积屑瘤,加工尺寸稳定性以及表面质量都很好。在Ra0.02~0.32µm的条件下,可获得5~7级精度。
铝合金传热系数高,线膨胀系数大,在加工过程中会大量吸收切削热,使工件发生热变形,而且铝合金硬度和熔点都较低,因此加工过程中切屑容易与刀具发生“胶焊”或粘连,形成积屑瘤,这都是传统铝合金干切削中遇到的较大难题。解决的较好办法是采用高速干切。高速切削中,95%的热量都传给了切屑,切屑在与前刀面接触的界面上会被局部熔化,形成一层极薄的液态膜,因而切屑很容易在瞬间被切离工件,大大减少切削力和产生积屑瘤,而且工件基本可以保持常温。既可以提高生产率,又改善了表面质量。
3 PCD镗刀加工SAE327的切削性能
我们使用PCD刀具对SAE327进行高速干镗孔,经过反复切削试验对其工艺进行摸索和总结。加工连杆孔的情况基本如下:同一只镗刀中,硬质合金刀头用于粗加工,PCD刀片精加工,单边余量为0.05mm。连杆组件大孔中间两边有0.5mm的缝隙,孔表面中间有f5mm油孔,由于加工表面非连续,应属于断续切削。无切削液的干切,有压缩空气喷射清除切屑。
1)切削速度的影响
切削试验表明,PCD切削速度与SAE327孔表面粗糙度关系很大。在实际生产中,为保证较低的表面粗糙度,可以采用较高的切削速度。但切削速度达到一定程度之后,由于高速条件下系统刚性和平衡性问题,表面粗糙度不但无法再继续下降,反而略有升高,而且机床功率要增加很多。所以一般情况下经济切削速度维持在140~180m/min之间即可,追求过高的切削速度是没有必要的。
2)进给速度的影响
试验表明,PCD进给速度与SAE327孔表面粗糙度之间有一定的关系。为综合保证较低的表面粗糙度和较高的生产率,选择合适的进给速度是重要的,应避开粗糙度为较高点时的进给速度。合适的进给速度也与PCD的刀具角度和刀尖型式有关。
3)刀具几何型式的影响
针对PCD的脆性缺点,而且我们加工剖分式连杆,孔中间有一定的缝隙,因此刀刃的几何参数应该尽量考虑减小崩刃的可能。一般刀尖顶刃形式分为小圆弧、大圆弧、直线形、多边形折线。切削实际表明:顶刃小圆弧的挤光作用对表面粗糙度的下降是有益的。虽然此时PCD刀尖不锋利,但切削效果却比锋利时还要好些。此时粗糙度由原来的Ra0.3~0.33µm降低到Ra0.15~0.18µm,这对提高连杆与曲轴之间的表面接触率,减少摩擦是有利的。精切SAE327时,可选择PCD镗刀的前角g00°,后角a010°~15°,主偏角kr=50°~70°,刃倾角ls=0°。安装时镗刀头安装孔对镗刀杆中心可以有偏心以保证实际切削的前角更大些。
4)刀具与机床系统
PCD高速切削系统是一个复杂的综合系统,除了PCD刀具自身外,仍需要注意切削系统的其它部分。机床主轴与刀具的接口是非常关键的环节,它直接影响加工精度的稳定性。我们将连杆镗床镗刀柄与机床主轴的接口采用HSK32C。其主要优点是:采用锥面与端面过定位的结合形式,能有效地提高结合刚度;具有良好的高速性能;1:10锥度与7:24锥度相比较短,楔形效果好,故有较强的抗扭能力,且能抑制因振动产生的微量位移,这一点对系统刚性非常重要。
生产事实证明,使用HSK刀柄具有较高的重复安装精度,对于提高离机对刀与上机后的一致性和增加刀具与主轴的配合刚性,其作用是关键的。同时为提高刀具系统的刚性,在满足容屑和排屑的情况下,尽量使刀杆直径与被加工孔直径接近。
我们对连杆精镗床进行了主轴的改进,配置径向和轴向液体静压轴承,刚度高,承载能力强,阻尼特性好,切削试验表明:配置静压轴承效果是很好的,提高静压压力对加工出较高的表面质量是有利的。较终确定使用高压齿轮泵供油,压力高达4.5MPa,主轴近端径向跳动
4工艺系统中需要注意的其它问题
防止高速切削振动:对高速回转的镗刀进行动平衡。减少高速旋转时由于刀具不平衡量造成的离心力振动,对提高工件表面质量是必要的,切削实际表明:经过动平衡的PCD镗刀系统与不经平衡的刀具系统相比,表面粗糙度下降Ra9,1~0,5mm,并有效减少了表面波纹度。
在实际加工中,连杆孔表面有时出现波纹。表面波纹度是介于形状误差和粗糙度之间的一种中间状态,目前还无标准明确判定。产生的主要原因是加工系统的微振动。在高速切削中,由于系统刚性不足造成的往往是表面波纹。除刀具本身结构刚度和平衡性影响之外,其中结合面之间的接触刚度是主要原因。除了主轴HSK接口外,试验表明:使用组合可调节式镗刀比较容易出现波纹,而使用整体式镗刀出现的此类情况较少。如要避免表面波纹,应尽量避免采用模块组合式镗刀。一般组合镗刀虽然微调节方便,但由于制造精度限制及不能预紧,在高速加工时会发生由于结合面之间接触刚度不足造成的颤振,影响表面质量,严重时还会影响尺寸精度,对大批量生产非常不利。整体式刀具在这点上就有其优势,一旦调整好基本可以长时间地放心使用。
对于高速旋转的刀具,消除或减弱产生自激振动的因素是非常重要的。在实际生产中比较简单有效的方法是适当减小后角a0,在后刀面上磨出消振棱增加切削阻尼,镗孔时使刀尖低于工件轴线获得小后角。顶刃磨出小圆弧也提高了切削系统的阻尼特性。
高硅铝矿提取氧化铝新工艺
2019-02-21 15:27:24
高硅铝矿是指铝硅比低于3.5的含铝矿藏质料,包含低档次铝土矿、高岭土、粉煤灰、煤歼石、黄砂以及猫土等。传统工艺在用铝矿提取Al2O3时,因为质猜中SiO2的存在,常常会发作铝硅酸钠Na2O·A12O3·2SiO2,而下降Al2O3的提取功率。所以,拜耳法只能挑选SiO2含量低的软铝石型铝土矿做质料来避开Na2O·A12O3·2SiO2的搅扰.而烧结法也仅仅用石灰中的CaO去替换Na2O·A12O3·2SiO2中的大部分Na2O开释出部分Al2O3不管拜耳法仍是烧结法,实践上都不能彻底处理提取Al2O3进程中的Na2O·A12O3·2SiO2搅扰问题,都只能挑选铝硅比至少大于3.5的含铝矿藏作为提取Al2O3的出产质料。
提取Al2O3的新工艺
全球优质软铝石型铝土矿首要散布在澳大利亚、巴西、印度、加拿大、美国、圭亚那、俄罗斯等国家。欧美等国家依托丰厚的优质铝土矿资源,大多数选用拜耳法提取Al2O3少量国家选用拜耳法与烧结法联合的方法来提取Al2O3。就现在全球Al2O3出产的现状来看,因为资源和技能的约束,美国、澳大利亚等铝土矿资源丰厚的国家多选用拜耳法,欧洲国家则较多选用烧结法与联合法。
关于铝硅比低于3.5的高硅铝矿质料,因为质料转化进程中发作的Na2O·A12O3·2SiO2对提取Al2O3的严峻搅扰问题,全球各国根本都不能直接用来提取Al2O3对粉煤灰、煤研石、低档次铝土矿、高岭土等Al2O3含量很低而SiO2含量很高的质料,都只能用堆积、埋葬、回填坑道、填方处理或用来出产陶瓷制品、水泥、砖块、作路基材料等进行低附加值运用。我国是铝土矿资源非常匮乏的国家,据报道,人均铝土矿占有量缺乏300千克,而且我国的绝大多数铝土矿都是铝硅比较低的中低档次一水硬铝石型铝土矿,现已不能确保2010年的国内需求,考虑前景储量,也只能确保20年左右。据海关计算,为满意国内需求,2005年全国共进口铝土矿217万吨,2006年添加到925万吨,2007年猛增到2326万吨,而2008年仅1~6月,全国就现已从国外进口了高档次铝土矿1344.92万吨,大部分用来与国内的中低档次铝土矿掺合,用烧结法进行氧化铝出产。现已有分析以为:“铝土矿进口开展惊人、直销趋紧,或成‘铁矿石第二’。”
处理提取Al2O3进程中的Na2O·A12O3·2SiO2搅扰,开发一种运用铝硅比低于3.5的高硅铝矿提取Al2O3新技能工艺,能够从全国现已堆积的近100亿吨高硅铝矿质猜中提取Al2O3,关于我国的Al2O3出产工业具有非常实践的重要意义,见表1。
表1 高硅铝矿质料的化学组成(%)组 分Al2O3SiO2Fe2O3CaOMgOTiO2K2ONa2OP2O5SO3其它含量(%)24.8662.764.500.671.230.901.851.200.490.541.00
实践上,提取Al2O3时,在碱性环境下转化进程中新生成的铝硅酸钠是一种具有沸石型松懈结构的结晶体,很简单被高浓度的烧碱分化.运用“C-JSTK”技能,经过添加溶液的Na2O浓度和进步反响温度,彻底能够将碱性环境下转化进程中生成的Na2O·A12O3·2SiO2悉数从头分化成Na2O·A12O3·2SiO2,并施行别离,从高硅铝矿中一起提取Al2O3和SiO2。
实验质料及工艺流程
出产实验用高硅铝矿质料取自江苏镇江某矿区,纯碱与烧碱用工业品。高硅铝矿质料的化学组成列于表。实验研讨的工艺进程描绘如下(见图1):
图1 “C-JSTK”技能工艺流程简图
高硅铝矿粉与纯碱按必定份额配料、入炉进行碱融转化反响,得到的熔压触体用冷水水淬成1~5毫米的细颗粒压料。将细颗粒料湿磨成浓稠浆料、稀释、过滤.滤饼用浓烧碱溶解后再加热浓缩、烘焙枯燥.将得到的干粉料溶解、过滤;滤饼再用浓烧碱溶解、过滤。将3次过滤的滤液兼并稀释水解,得到Al(OH)3沉积和滤液。将碱融进程发作的CO2气体搜集并经净化、加压,引进稀释水解后的滤液中使之碳酸化分化,然后顺次得到剩下的Al(OH)3沉积、H2SiO3沉积和Na2CO3稀溶液。洗刷液会集循环用于弥补水淬液和用作溶解、稀释用水.将Na2CO3稀溶液浓缩后收回纯碱Na2CO3溶液和烧碱NaOH溶液,副产出沉积CaCO3。收回的纯碱Na2CO3溶液循环至前道配料工序与高硅铝矿粉混合、枯燥后循环用于纯碱碱融工序。烧碱NaOH溶液循环至前道两段烧碱溶解工序。将纯碱碱融的高温烟道气换热成洁净的热空气,用于Al(OH)3和H2SiO3及CaCO3的枯燥,终究得到工业品Al(OH)3沉积SiO2和沉积CaCO3。
工艺原理
1、纯碱碱融
首要用纯碱Na2CO3处理高硅铝矿粉,是为了让高硅铝矿中的SiO2和Al2O3与Na2CO3反响转化成为可溶的Na2O·SiO2和Na2O·Al2O3与高硅铝矿质猜中的其它成别离离。
依照质量比,高硅铝矿粉:Na2CO3=1:1.2-1.3配料,在1300℃温度下反响约30分钟后,Na2CO370%左右分化开释出Na2O并分出CO2;高硅铝矿中的大部分SiO2和A12O3与Na2O结合转化成为Na2O·SiO2和Na2O·Al2O3,残留有部分游离的A12O3和消融的Na2CO3;部分Na2O·Al2O3和Na2O·SiO2又进一步反响生成Na2O·Al2O3·2SiO2。
Fe2O3大部分转化成为Na2O·Fe2O3;CaO与MgO转化成为2CaO·SiO2、CaO·Fe2O3、Na2O·CaO·SiO2、MgO·SiO2、MgO·2CaO·Fe2O3、CaO-TiO2、MgO-TiO2等。
2、湿磨与浆料稀释溶解
纯碱碱融时新生成的Na2O·Al2O3·2SiO2很简单被NaOH分化,开释出Na2O·Al2O3和Na2O·SiO2。
Na2O·Al2O3遇水会部分发作水解,发作Al(OH)3与NaOH;Na2O·Fe2O3遇水悉数水解,发作Fe(OH)3与NaOH。
经过湿磨及对湿磨后的浓浆料加水溶解,Na2O·A12O3和Na2O·Fe2O3水解发作的NaOH与Na2O·A12O3·2SiO2反响,部分Na2O·A12O3·2SiO2被分化成为Na2O·A12O3·2SiO2溶解于水进入溶液。过滤后,溶解的Na2O·A12O3和Na2O·SiO2与包含未反响的Na2O·A12O3·2SiO2固体及Fe(OH)3、部分Al(OH)3的杂质固体先行别离。
湿磨、溶解后的浆猜中,70℃时SiO2的溶解情况见图2,
从图2能够看出,在2小时内,SiO2在溶液中的最大溶解度约55克/升。湿磨、溶解后的浆料应该在2小时内过滤别离。
图2 70℃Na2O200克/升、Al2O3120克/升时溶液中SiO2含量
与时刻联系曲线
3、烧碱碱熔
向湿磨、溶解后的滤饼中参加烧碱NaOH溶液并烘焙枯燥成干粉料,其作用是跟着溶液的不断蒸腾浓缩,NaOH浓度也不断增大,终究NaOH浓度将挨近于最大的纯NaOH消融情况浓度。一起,跟着溶液的蒸干,物料的反响温度也到达挨近供热环境的最高温度,反响动力到达最大,然后将滤饼中的Na2O·A12O3·2SiO2悉数分化成为Na2O·A12O3和Na2O·SiO2。
一起,滤饼中包含的Al(OH)3和Fe(OH)3也被从头转化成Na2O·A12O3和Na2O·Fe2O3。
4、干粉溶解
一般,SiO2在Na2O·Al2O3溶液中的安稳溶解度很低,过量的SiO2会与Na2·A12O3生成Na2O·A12O3·2SiO2沉积,使A12O3与SiO2的提取率下降,Na2O碱耗(Na2CO3耗费)增大。
图3是70℃时SiO2在Na2O·A12O3溶液中的溶解情况。
图3中,曲线AB上方(Ⅲ区)为SiO2的过饱和区(不安稳区),AB与AC之间(Ⅱ区)为介稳情况区,AC下方(I区)为不饱和区(安稳溶解区)。
图3 SiO2在分子比(MR)为2.0的Na2O·Al2O3溶液中的溶解
度和介稳情况溶解度(70℃)
从图3看,当Na2O·Al2O3溶液中的MR为2.0,A12O3为75克/升时,SiO2的最大介稳浓度大约只需2克/升。
可是,SiO2溶解于Na2O·A12O3溶液中时,开端经常常是过饱和的,并不会当即发作Na2O·Al2O3·2SiO2沉积,需求在长时刻的拌和后,才干将其浓度降到平衡含量,到达介稳浓度。
实验成果证明,当加大溶液的MR到4.2以上,Al2O3为75克/升左右时,将烧碱碱熔得到的干粉溶解于水后,Na2O·SiO2在Na2O·Al2O3溶液中将会构成SiO2过饱和溶液,经过拌和、加热2小时或放置4小时后,SiO2才逐渐到达溶解平衡的介稳情况,溶液中会发作无定型的Na2O·Al2O3·2SiO2。因为没有晶种,在10~15天内Na2O·Al2O3·2SiO2都不会呈现结晶分出,溶液能够安稳存在。
所以,干粉溶解于水后,在溶液天然温度下,应该在2小时或4小时内过滤别离,防止溶液中的杂质颗粒代替Na2O·Al2O3·2SiO2晶种,促进Na2O·AlO3·2SiO2晶体的生成。
干粉溶解后,Na2O·Al2O3和Na2O·SiO2悉数溶解于水,部分Na2O·Al2O3发作水解,发作Al(OH)3与NaOH;Na2O·Fe2O3悉数水解,发作Fe(OH)3与NaOH。水解发作的 NaOH会进一步加大SiO2(Na2O·SiO2)在溶液中溶解的安稳性。
将干粉溶解后的溶液过滤别离,滤饼中除了杂质,还有部分Al(OH)3。
5、烧喊溶出
用烧碱溶液溶解干粉溶解后的滤饼,使滤饼中的Al(OH)3与NaOH反响转化成Na2O·Al2O3溶解进入溶液,并与杂质别离。
6、稀释水解
将前面3次过滤别离得到的滤液兼并,加水稀释,85%左右的Na2O·Al2O3发作水解,得到大部分Al(OH)3。
7、碳化别离
稀释水解后的滤液用CO2气体加压进行碳酸化处理,中和掉NaOH,下降溶液的PH值,使溶液中剩下的Na2O·Al2O3简直悉数水解成为Al(OH)3沉积,残留的Na2O·Al2O3浓度低于10-3摩尔。
别离出Al(OH)3后,溶液成为Na2CO3和NaHSiO3混合溶液。
持续对Na2CO3和NaHSiO3混合溶液用CO2气体加压进行碳酸化处理,下降溶液的PH值,使溶液中NaHSiO3简直悉数水解成为H2SiO3沉积。
别离出H2SiO2后,溶液成为稀Na2CO3溶液。
8、碱收回
将稀Na2CO3溶液直接用生石灰进行苛化处理,得到副产品CaCO3与稀NaOH溶液。NaOH溶液经过恰当浓缩今后作为浓烧碱循环用于烧碱碱熔和烧碱溶出两道工序作质料。
将稀Na2CO3溶液恰当浓缩后,再与高硅铝矿粉混合、枯燥除掉水分得到混合干粉,混合千粉循环用于纯碱碱融工序作质料。
Al2O3与SiO2提取率和碱丢失率
影响Al2O3提取率的首要因素包含碱融转化的温度和时刻以及干粉溶解后的滤饼用烧碱溶出时的浓度和温度。碱融温度过高或时刻过长,生成的沸石型Na2O·Al2O3·2SiO2的松懈结构将发作转化,变得愈加细密,会添加后续烧碱处理的难度,进而下降Al2O3的提取率;滤饼用烧碱溶出时的浓度和温度添加,Al2O3的提取率增大。
影响SiO2提取率的首要因素包含质猜中的CaO和MgO含量以及碱融反响的温度和时刻。质猜中的CaO和MgO含量增大,碱融时耗费的SiO2量添加,使SiO2的提取率下降;碱融温度过高或时刻过长,SiO2的提取率也下降。
处理进程的碱丢失首要取决于碱融反响的温度和时刻。温度过高或时刻过长,因为Na2CO3的蒸腾和生成的Na2O·Al2O3·2SiO2结构趋向细密添加后续处理难度,将使部分Na2O不能被开释,都会使Na2CO3的丢失率增大。
在年处理3000吨高硅铝矿质料的工业出产设备上的实验成果证明,对表1所列质料,取高硅铝矿粉:纯碱粉=1:1.2~1.3配料、碱融温度1150~1350℃、反响时刻40~25分钟,出料温度1050~1150℃,烧碱浓度50%左右、烧碱溶出温度70~80℃时,A12O3和SiO2的提取率别离能够到达95%与90%以上,纯碱Na2CO3的循环份额可达98%以上。
废气、废液循环和废热运用
高硅铝矿粉在纯碱碱融进程中,因燃料的焚烧和Na2CO3的分化,将放出很多的CO2气体,工艺中的碳化处理则需引进CO2将纯碱碱融进程中发作的CO2循环至碳化工序中,不只CO2浓度能满意要求,而且CO2总量还有充裕。
碳化构成的Na2CO3稀溶液与AI(OH)3沉积以及H2SiO3沉积别离后,经过恰当浓缩,循环用于配料,与高硅铝矿粉混合得到浆料,再用工艺中的废热对所配得的浆料进行烘干,得到“高硅铝矿粉-Na2CO3”混合干粉,循环至纯碱碱融工段从头配料,完成了纯碱的循环运用。
出产中耗费的烧碱,用碳化所构成的Na2CO3稀溶液与生石灰进行苛化处理,收回得到烧碱,经过浓缩后循环至烧碱碱熔和烧碱溶出工段运用,完成了烧碱的循环运用。
各个工艺段的洗刷液会集搜集,用作水淬液和相应工段的溶解用水。
出产进程的碱丢失,经过洗刷液的循环运用和高硅铝矿质猜中含有的K2O与Na2O的弥补,能够根本完成平衡。
纯碱碱融时发作的高温烟道气首要别离用洁净的常温空气和水进行换热处理,得到550℃左右与350℃左右两种温度的洁净热空气和热水以及500~600℃的中温烟道气;500~600℃的中温烟道气直接用于对第二碳化后别离得到的、经过蒸腾浓缩的浓Na2CO3溶液与高硅铝矿粉混合后的混合浆料进行枯燥,得到混合干粉与200℃左右的低温烟道气;200℃左右的低温烟道气再经水洗、净化处理,得到含CO3的常温洁净烟道气,加压后作为CO2质料气体用于榜首碳化和二碳化工艺,别离得到Al(OH)3和H2SiO3沉积;550℃左右的洁净热空气用于烧碱碱熔工段的供热;350℃左右的洁净热空气用于产品枯燥;热水用于各个相应工段的滤饼洗刷。
烧碱溶出后得到的滤渣,与苛化的废渣兼并,用于对洗刷烟道气后的污水进行絮凝净化处理。净化处理后的清水循环用于烟道气洗刷。
结束语
用“C-J STK”技能从高硅铝矿质猜中提取Al2O3和SiO2,一起作废气、废液循环运用和废热分级运用的新工艺,是高硅铝矿资源化、高附加值综合运用的有效途径。运用该技能工艺,只需质猜中的Al2O3含量到达20%或Al2O3与SiO2含量算计到达70%,经济上就有开发运用价值。经过对表1所列质料的工业出产实验,每处理1吨该高硅铝矿质料,能够获得约360千克Al(OH)3和约820千克H2SiO3一起副产出CaCO3约500千克,产量超越5500元,利税达2500元以上。
经过对得到的Al(OH)3与H2SiO3进行进一步深加工,还能够出产出品种完全、规格繁复的高附加值的各种铝盐与硅酸盐以及氧化铝、铝酸盐、沉积白炭黑、硅胶等数十种化工产品。这些产品能够用于造纸、油墨、印染、纺织、医药、油脂、催化剂、塑料、橡胶、日化、石油、环保、无机盐等10多个工业职业作为质料运用,国内的年需求总量到达几千万吨。
本工艺不只完成了高硅铝矿中铝资源与硅资源的全面收回和热能资源的合理转化运用,完成了高硅铝矿资源的合理运用,大幅度进步了高硅铝矿资源运用的经济效益,防止了资源糟蹋,减轻了环境污染,而且下降了出产成本,消除了出产中的二次污染,到达了清洁出产的意图,特别针对我国这种软铝石型铝矿与高档次铝矿资源紧缺的实践情况,具有巨大的经济效益、社会效益和环境效益。
高氮钢应用
2019-03-15 10:05:15
目前, 高氮钢已经被认定为是发展高质量冶金技术的主要方向之一。随着人们对高氮钢优良性能的认识, 有关高氮钢的研制和生产得到了不断的进步和发展。通常情况下, 氮被认为是钢中的有害杂质之一。虽然常压下氮在液态钢中的溶解度很低, 但这些少量的氮却能导致钢材产生时效脆化, 于是开发了各种减少液态钢中氮的二次精炼技术, 并还在不断地改进。然而, 在高氮钢中氮作为合金元素可以和钢中的其他合金元素( 如Mn、Cr、V、Nb、Ti 等) 交互作用, 而赋予该钢种许多优异性能。例如, 提高奥氏体的稳定性,使钢的力学性能大大提高, 改善钢的耐腐蚀性等等。
不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢,又称不锈耐酸钢。是应用极为广泛的材料,不锈钢在人们生产生活中随处可见。这种添加了铬、镍等元素的合金钢,出于提高抗腐蚀能力的需要,必须降低碳含量,而碳含量一低,强度就很难提高,这也限制了不锈钢作为结构材料的应用范围。有没有这样一种不锈钢,它既能减少贵重金属的添加量以节约成本,又能提高材料强度以扩大应用范围,还要有良好的抗腐蚀性能以减少维护成本并提高成品使用寿命?
2004年列入国家973计划的“提高钢铁质量和使用寿命的冶金学基础研究”项目已于2009年通过验收,该项目以提高冶金质量为基础,以材料学为先导,以延长钢的使用寿命为目标。主要成果有:设计并开发出低镍、高强度、低成本、高耐磨性、低磁甚至无磁的资源节约型不锈钢原型钢;在常压下利用现有冶金工艺流程冶炼并连铸出了氮含量达0.64%的高氮钢;研究开发出了经济型高强高韧亚稳钢。这些成果有利于提高我国钢铁企业的国际竞争力,拥有广阔的市场应用前景。
有,这种不锈钢的名字叫做高氮钢。上世纪70年代,世界上就已经有高氮不锈钢出现,用廉价的取之不尽的氮代替昂贵稀缺的镍,同时还提高了不锈钢的强度和抗局部腐蚀能力。阻碍氮作为合金元素广泛使用的主要因素是氮的加入问题,在大气压下氮溶解度非常低,加入很困难,由于加入量少,其有利影响不太明显,高氮钢的普遍生产方式是加压冶炼,需要特殊的生产设备,这就大大增加了高氮钢的生产成本并限制了它的产量。我国是钢铁生产大国,能不能使用现在通用的冶金设备在常压下炼出高氮钢?
根据高氮钢的性能特点,高氮钢应用由于其具有和目前大量使用的304不锈钢相当的耐蚀性能,并具有比304不锈钢高2倍的强度,且价格低廉,和304不锈钢相比具有很大的竞争优势,因此可以在部分领域替代304不锈钢。到目前为止,课题组重点将此原型钢推广应用于如下几方面:矿山开采和洗煤用耐磨蚀设备;高强度不锈钢紧固件;高强度建筑钢筋;防弹装甲。其中,采用原型钢制造出的煤矿洗煤用筛网,已成功应用于工业生产中,并表现出优异的耐磨蚀性能。经过与国家标准件产品质量监督检验中心的合作,已成功试制出M12螺栓,并准备进一步试制M20螺栓。一旦试制成功,并制定相应的技术规范,可广泛替代目前304不锈钢制造的紧固件,产生巨大的经济效益。
稀土高铁铝合金电缆
2018-12-29 11:29:12
稀土高铁铝合金电缆,其导电性、柔韧性、延伸性、抗蠕变性等方面均优于铜芯电缆。与铜芯电缆相比,稀土高铁铝合金电缆价格要便宜30%左右,施工更加简便。综合折算,一个工程至少可以节约40%的电缆总成本。
在国内,欣意稀土高铁铝合金电缆已经成功应用到上千个工程项目中,获得了国家住房和城乡建设部、国家消防总局、国家电网、中国铁路等方面的权威认证和推广使用。
铝合金应用介绍(二)
2019-03-08 12:00:43
铝的商场报价: 铝合金在国际上的生意和生意是在建于1877年的伦敦金属生意所(London Metal Exchange (LME))进行的。别的还有几个专为区域性商场效劳的区域交生意商场,如上海金属生意所 (Shanghai Metal Exchange)。铝合金象产品相同被分门别类,报价取决于不同的商场条件。商场上的买家和进行铝合金买卖者理解,铝合金在商场上的崎岖不断的报价改变一部分原因是供需原因,其它象产品商场上的投机行为也是一个要素。 决议铝合金产品报价的最大要素是伦敦金属生意所的生意报价。伦敦金属生意所每天报出生意纯铝(大约99.7%)的报价,这个报价定时在多种期刊上(如《华尔街时报》)以美元和公吨为单位刊出。这个报价除于2,204.6就是威望的伦敦金属生意所的英镑报价,在美国金属交所 American Metal Market (AMM),每天的公报和《Platt金属生意周刊》 Metals Week中,都能看到这些报价,伦敦金属生意所曾阅历周期性的剧烈报价动摇,现在已有下降这些报价崎岖的多种办法或东西。
铝合金的应用
2019-01-02 15:29:22
一、JIS A.A 1000 系列--纯铝系 1、1060作为导电材料IACS保证61%,需要强度时使用6061 电线 2、1085 1080 1070 1050 1N30 1085 1080 1070 1050 — 成形性、表面处理性良好,在铝合金中其耐蚀性最佳。因为是纯铝、其强度较低,纯度愈高其强度愈低。日用品、铝板、照明器具、反射板、装饰品、化学工业容器、散热片、溶接线、导电材 3、1100 1200 AL纯度99.0%以上之一般用途铝材,阳极氧化处理后之外观略呈白色外与上记相同。一般器物、散热片、瓶盖、印刷板、建材、热交换器组件 1N00 -强度比1100略高,成形性良好,其化特性与1100相同。 二、日用品 2000 系列-- AL x Cu 系 1、 2011快削合金,切削性好强度也高。但耐蚀性不佳。要求耐蚀性时,使用6062系合金音量轴、光学组件、螺丝头。 2、2014 2017 2024 含有多量的Cu,耐蚀性不佳,但强度高,可作为构造用材使用,锻造品亦可适用,航空器、齿轮、油、压组件、轮轴。 3、 2117固溶化热处理后,作为铰钉用材,为延迟常温时效速度之合金。 4、2018 2218 锻造用合金。锻造性良好且高温强度较高,因此使用于需要耐热性之锻造品,耐蚀性不佳,汽缸头、活塞、VTR汽缸。 5、 2618锻造用合金。高温强度优越但耐蚀性不佳。活塞、橡胶成形用模具、一般耐热用途组件。 6、2219强度高,低温及高温特性良好,溶接性也优越,但耐蚀性不佳。低温用容器、航太机器。 7、2025 锻造用合金。锻造性良好且强度高,但耐蚀性不佳。 螺旋桨、磁气桶。2N01-锻造用合金。具耐热性,强度也高,但耐蚀性不佳。航空器引擎、油压组件。 三、3000 系列--AL x Mn 系 1、3003 3203 强度比1100约高10%,成形性、溶接性、耐蚀性均良好。一般器物、散热片、化妆板、影印机滚筒、船舶用材 2、3004 3104 强度比3003高,成形性优越,耐蚀性也良好。铝罐、灯炮盖头、屋顶板、彩色铝板 3、3005 3005 强度比3003高约20%,耐蚀也比较好。 建材、彩色铝板 4、 3105 3105 强度比3003略高,其他之特性与3003类似。 建材、彩色铝板、瓶盖 四、4000 系列--AL x Si 系 1、4032耐热性、耐摩秏性良好,热膨胀系数小。活塞、汽缸头 2、4043凝固收缩少,用硫酸阳极氧化处理呈灰色之自然发色。溶接线、建筑嵌板 五、5000 系列--AL x Mg系 1、 5005强度与3003相同,加工性、溶接性、耐蚀性良好,阳极氧化后之修饰加工良好,与6063形材颜色相称。建筑用内外装、车辆之内装、船舶之内装 2、5052为中程度强度之最具代表性合金,耐蚀性、溶接性及成形性良好,特别是疲劳强度高,耐海水性佳。一般钣金、船舶、车辆、建筑、瓶盖、蜂巢板 3、5652限制5052之不纯物元素,并抑制过氧化氢分离之合金,其他特性与5052同过氧化氢容器 4、5154强度比5052约高20%,其他特性与5052相同 与5052同样、压力容器 5、5254限制5154之不纯物元素,并抑制过氧化氢分解之合金,其他特性与5154相同。过氧化氢容器 6、5454强度比5052约高20%,其特性与5154大致相同,但在恶烈环境下之耐蚀性比5154良好。汽车用车轮 7、5056耐蚀性优越以切削加工作表面修饰,阳极氧化处理性及其染色性良好。相机本体、通信机器组件、拉鍊 8、5082强度与5083相近,成形性、耐蚀性良好。 罐盖 9、5182强度比5082约高5%,其他之特性与5082相同。 罐盖 10、 5083溶接构造用合金。在实用非热处理合金中是最高强度之耐蚀合金,适用于溶接构造。耐海水性、低温特性良好船舶、车辆、低温用容器、压力容器 11、5086强度比5154高,为耐海水性良好的非热处理系溶接构造用合金。船舶、压力容器、磁气圆盘5N01-强度与3003相同,光辉处理后之阳极氧化处理可有很高的光辉性。成形性、耐蚀性良好。厨房用品、相机、装饰品、铝板 5N02 铰钉用合金,耐海水性良好铰钉 六、6000 系列 --AL x Mg x Si 系 1、6061热处理型之耐蚀性合金。用T6处理能有非常高的耐力值,但溶接接口之强度低,因此使用于螺钉、铰钉船舶、车辆、陆上构造物 6N01 中强度之挤型用合金,有6061与6063之中间的强度,挤出性冲压淬火性均良好,可作复杂形状之大型薄肉形材,耐蚀性、溶接性均佳。车辆、陆上构造物、船舶 2、6063代表性的挤出用合金,强度比6061低,挤出性良好,可作复杂的断面形状之形材,耐蚀性及表面处理性均佳建筑、公路护栏、高栏、车辆、家具、家电制品、装饰品 3、6101高强度导电用材。55% IACS保证电线 4、6151锻造加工性特别好,耐蚀性及表面处理性亦佳,适用于复杂的锻造品。机械、汽车组件 5、6262 耐蚀性快削合金,耐蚀性及表面处理性比2011更佳,其强度与6061相同。相机本体、氧化器组件、制动器组件、瓦斯器具组件 七、7000 系列--AL x Zn x Mg 系 1、7072电极电位低,主要用于防蚀性覆盖皮材,亦适用于热交换器之散热片。铝合金合板材之皮材,散热片 2、7075铝合金中具有最高强度的合金之一,但耐蚀性不佳,与7072之覆盖皮材可改善其耐蚀性,但成本提高。航空器、滑雪杖 7050 7050 改善7075淬火性之合金,耐应力腐蚀裂痕性良好,适用于厚板、锻造品航空器、高速回转体 7N01 溶接构造用合金,强度高而且溶接部之强度于常温放置,可回后到接近母材的强度。耐蚀性也非常良好。车辆、其他陆上构造物、航空器 3、7003溶接构造用挤出合金,强度比7N01略低,但挤出性良好,可作薄肉之大型形材,其他之特性大致与7N01相同。车辆、机车车轮外圈
铝合金应用介绍(一)
2018-12-27 16:25:52
金属元素-铝 铝是地球上含量极丰富的金属元素,其蕴藏量在金属中居第2位。至19世纪末,铝才崭露头角,成为在工程应用中具有竞争力的金属,且风行一时。航空、建筑、汽车三大重要工业的发展,要求材料特性具有铝及其合金的独特性质,这就大大有利于这种新金属-铝的生产和应用。 当1886年Charles Hall在美国俄亥俄州和Paul Heroupt在法国各自独立地将溶解在熔融冰晶石中的氧化铝(Al2O3)的电解还原技开发成功之时,世界上首批以内燃机为动力设备的车辆问世,随之而来的便是作为汽车业需用的、具有越来越大的工程价值的材料-铝及其合金对汽车工业的发展开始起重要的作用。电气化也要求将大量质轻的导电金属-铝用于长距离输送电,用于建造支撑架空电缆纲络所需要的塔架,以便以发电厂传输电能。 铝工业的发展还不只限于上述内容。铝在商业上应用于诸如镜框、门牌和餐用托盘之类的新颖物品。铝制的炊事用具也成为市场上的一类商品。现在,铝已发展成具有各种各样用途的材料,其范围之广足以使现代生活的各个侧面直接地受到铝的应用的影响。 铝的生产 所有铝的生产均基于Hall-Heroult法。将从铝土矿制得的氧化铝溶于冰晶石电解液,其中加有几种氟化物的盐类以控制电解液的温度、密度、电阻率以及铝的溶解度。然后,通入电流电解已熔的氧化铝。这样,氧在碳阳极上生成并与后者起反应,而铝则在阴极上作为金属液层而聚集。已分离出的金属可以定时用虹吸法或真空法移出度坩埚中,然后将铝液转移到铸造设备中浇铸成锭。 Courtesy of Kamkiu Aluminium Extrusion Co. Ltd 冶炼出来的铝含有的主要杂质是铁与硅,锌、镓、钛、钒也通常作为微量杂质存在。国际上铝的最低纯度是以确定的成分及其数值作为基本标准。在美国,以形成常规做法是将铁与銈的相对浓度作为更重要的标准来考虑。未合金化的金属级别,可由其纯度来决定,如含铝量为99.70%的铝,或者由美国铝协会制订的方法来决定,该法规定以Pxxx级别为标准。在后一种情况下,字母P后的数字表明硅与铁各自的最大的百份之零点几数值。 全世界原生铝产量总数为17.304 x 106Mg 。美国的铝产量占1988年世界产量的22.8%,而欧洲占21.7%。其余55.5%的铝由亚洲(6.6%)、加拿大(8.9%)、拉丁美洲(含南美洲)(8.8%)、大洋洲(7.8%)、非洲(3.1%)和其它地区(21.3%)生产。 铝的主要特性: 铝及其合金的优良特点是其外观好、质轻,可机加工性、物理和力学性能好,以及抗腐蚀性好,从而使铝及铝合金在很多应用领域中被认为最为经济实用。 铝的密度只有2.7g/cm3,约为钢、铜或黄铜的密度(分别为7.83g/ cm3,8.93g/ cm3),的1/3。在大多数环境条件下,包括在空气、水(或盐水)、石油化学和很多化学体系中,铝能显示优良的抗腐蚀性。 铝的表面具有高度的反射性。辐射能、可见光、辐射热和电波都能有效地被铝反射,而阳极氧化和深色阳极氧化的表面可以是反射性的,也可以是吸收性的,抛光后的铝在很宽波长范围内具有优良的反射性,因而具有各种装饰用途及具有反射功能性的用途。
铝通常显示出优良的电导率和热导率,具有高电阻率的一些特定铝合金也已经研制成功,这些合金可用于如高转矩的电动机中。铝由于它的优良电导率而常被选用。在重量相等的基础上,铝的电导率近于铜的两倍。铝合金的热导量率大约是铜的50-60%,这对制造热交换器、蒸发器、加热电器、炊事用具,以及汽车的缸盖与散热器皆为有利。 铝是非铁磁性的,这对电气工业和电子工业而言是一重要特性。铝是不能自燃的,这对涉及装卸或接触易燃易爆材料的应用来说是重要的。铝无毒性,通常用于制造盛食品和饮料的容器。它的自然表面状态具有宜人的外观。它柔软、有光泽,而且为了美观,还可着色或染上纹理图案。 一些铝合金在强度上超过结构钢材,但是纯铝及某些铝合金的强度和硬度极低。在现代生活中,铝已经广泛地应用在建筑行业中。
可机加工性: 铝的可机加工性是优良的。在各种变形铝合金和铸造铝合金中,以及在这些合金产出后具有的各种状态中,机加工特性的变化相当大,这就需要特殊的机床或技术。 可成形性: 这是铝及许多铝合金较重要的特性之一。特定的拉伸强度、屈服强度、可延展性和相应的加工硬化率支配着允许变形量的变化。商业上可提供的铝合金在不同形态下成形性的额定值取决于成形的工艺方法。这些额定值在作金属加工特性的定性对照中仅能起大致的指导作用,即不能定量地作为成形性的极值。 可锻性: 铝合金可以锻造成形状与品种繁多的锻件,它们的最终部件锻造设计标准的选择范围(基于预定的用途)是很宽的。 连接铝可用各式各样的方法连接,包括熔焊、电阻焊、硬焊焊、软焊焊、粘结以及诸如铆接和栓接之类的机械方法。
可回收性: 铝具有极高的回收性,再生铝的特性舆原生铝几乎没有别。这点使铝成为环保人仕的宠儿。
用粉煤灰生产硅铝合金可行性探讨
2019-01-14 13:50:25
全国燃煤发电厂每年排放的粉煤灰已超过1亿吨,储灰场占地已达数十万亩,对环境造成很大的威胁,因此,开展粉煤灰的综合利用、化害为利、变废为宝、保护环境,是我国一项长期的技术经济政策。 一、项目实施的必要性 粉煤灰的综合利用是一个技术含量高、市场潜力大、具有广阔市场远景、集环保与资源再生利用为一体的很有发展前途的新兴产业。国内目前对粉煤灰的综合利用,主要是进行制砖、回填、展垫道路、分选漂珠、生产水泥等方面的利用。通过化验分析,很多粉灰煤中含有大量的AL2O3和SiO2,假如利用粉煤灰提取铝硅合金,无疑讲是治理粉煤灰污染,改善环境的一种新途径,也给冶金行业开辟了铝硅合金的新来源,对电厂来讲,粉煤灰的利用有了新的途径并使企业的经济效益有了新的增长,对矿产资源方面,粉煤灰提取铝硅合金无疑即是新增添了很多铝、硅矿山,缓解了铝硅原料的紧张局面,从而能够更好利用废弃物替换原生矿物,真正体现了“没有无用的垃圾,只有错放的资源”这句至理名言,是“循环经济”的较好体现。 目前,我国有两种生产铝硅合金的方法:靠前种方法是用纯铝、纯硅熔炼后掺兑成硅铝合金,就是用电解法生产的金属铝和产业硅作原料,经过重新熔炼,按比例混合熔融制得。这样从矿石到铝硅合金成品要经过氧化铝厂、电解铝厂、产业硅厂、铝合金厂等多个企业多道工序才能完成,生产流程长,工艺复杂,能耗高,本钱高,在整个制造生产过程中,建厂周期长,投进资金多,对环境影响大;第二种方法是用高品位的铝土矿在矿热炉中炼成铝硅合金,由于生产所用的高品位的铝土矿稀缺而贵,导致原料紧张,本钱高;因此,上述两种方法生产的铝硅合金价格居高不下,迫使钢铁冶炼企业在炼钢时只得以硅铁来代替铝硅合金做脱氧剂,致使钢的质量有所下降,假如在冶炼时使用铝硅合金,就可以减少钢产生气泡的敏感性,从而进步钢的质量。 粉煤灰提取铝硅合金就是依据粉煤灰中含有大量的AL2O3、SiO2等元素,将粉煤灰与添加剂、还原剂、粘结剂按比例进行混合搅拌后制成高强度的球团,通过矿热炉进行冶炼还原,制得粗铝硅合金,再经精炼炉,添加精炼剂、精炼除渣、铸锭,就可制得含铝含量很高的铝硅合金。由于原料来源广阔,价格低廉,在冶炼中可直接炼成铝硅合金,因而生产本钱低,销路好,在市场上有很强的竞争力。 铝硅合金质轻而坚韧,适用于铸造外形复杂、要求高强度、高耐腐蚀性、高气密性的铝合金铸件和压铸铝合金铸件,一般用于汽车、拖拉机、船舶、飞机、火箭及内燃机车零件以及医疗器械、仪器零件、日用品、装饰用品等行业或领域,铝硅合金在高温时还原性很强,可用于冶炼高熔点金属,如:铬、锰、钼、钒等。 由于利用粉煤灰提取铝硅合金,既节约能源和保护环境,又实现增值转化;因此,建设粉煤灰提取铝硅合金项目是可行的也是必要的。
高铜合金
2017-06-06 17:50:05
高强高导合金是指具有优良导电、导热性能,同时强度远高于纯铜的一类合金,其主攻方向是在不剧烈损失导电率的原则下,使用合金化方法提高强度,这类合金在国民经济和国防建设中具有重要的应用价值,其中电真空器件和集成电路框架材料需求最为迫切。电真空器件中前相波放大器、行波管、空调管、磁控管等需要大量无氧铜材,要求铜材在具有高强高导性能的同时,又具有抗软化性能,能够经历920℃、20min氢气退火,又不改变尺寸与形状。为此铜合金具有的强度应大于500MPa,导电率大于90%IACS的高强高导合金成为主要攻关目标。 固溶强化与析出强化是铜合金重要强化方法,Zr、Ag、Cd、Ti、Si、Mg、Te等,它们在铜中的溶解度随温度下降而急骤下降,这些元素于固态下,以单质或
金属
化合物质点析出,从而产生固溶强化和析出强化,由于合金元素从固溶体中析出,减少了晶格畸变,降低了应力场的强度,从而使合金的导电率也明显提高。从而诞生许多优秀的高强高导合金,在国外又称为高铜合金,它们的特点是加入的合金元素重量比很少,一般不超过3.0%,经过时效和热处理后,强度可为纯铜的2~3倍,导电和导热性能降低不多,一般仅降低10~30%IACS,除此之外,有些合金还具有优良的弹性(铍铜合金)、良好的切削性能(碲铜)等;高强高导合金广泛的应用于国民经济各部门,重要的应用方向有:电机整流子、电阻焊电极、连续铸钢用结晶器、电气化铁路架空接触线、电子通讯导电元件、集成电路引线框架等。 高效电机端子,通常使用含Ag 0.03%的拉制异型铜材;连续铸铜铜结晶器大量使用银铜、磷铜、铬铜、锆铬铜、结晶器为带有锥度和弧度的矩形或方型铜管,一般使用挤压管坯经成型冷拉而成;电极合金几乎全部是Cu-Cr-Zr合金,加工材的形状有棒、片、圆盘件,加工方法多为锻造、挤压、拉伸,直径φ8~φ12毫米,内孔φ0.8~φ1.2毫米小眼管材也正在试制中;随着电气化铁路和高速列车的发展,对供暖电接触线提出高强高导电的要求,过去 的纯铜导线已不能满足要求,由于列车速度的提高,要求接触线具有高的强度,车速与接触的线的抗张里平方根成正比,因此,多选用银铜和铜铬合金来制造导线,接触线的断面形状为双沟形状,断面积为100、110、120mm2,导线长度要求大于1000m,通常使用卧式和上引方法铸造大长度卷坯,然后经过盘拉法生产,盘拉一般为五模速拉;精密导电器件由于形状复杂,加工精度要求高,纯铜的切削性能不好,重要器件多选用含碲0.5%的碲铜合金,该合金可以使用常规方法生产,上述应用的合金性能列入表1.3.1。 常用高铜合金性能 TP2 TAg0.1 QCr0.5 QCr0.5-0.2-0.05 TTe0.5 性能名称 0.015%P 0.1%Ag 0.5%Cr 0.5%Crm0.2%Zr,0.05%Mg 0.5%Te0.015%P 熔点℃ 1083 1083 1080 1078 1080 比重g/cm3 8.9 8.9 8.9 8.89 8.89 传热系数Cal/cm.sec.℃ 0.8 0.81 0.8 0.8 0.88 导电率%IACS 85 90 85 80-85 90-95 强度Mpa 265-343 265-343 300-480 370-450 250-320 硬度HB 75-95 75-95 110-140 125-150 75-110 抗软化温度℃ 200 250 300 450 250 热加工温度℃ 750-850 800-850 850-900 850-950 800-850
铝及铝合金的应用
2019-03-11 11:09:41
铝是一种轻金属,密度是2.7 g/cm3,具有杰出的导电传热性及延展性,1克铝可拉成37 m的细丝,它的直径小于2.5×10-5 m,也可展成面积达50 m2的铝箔,其厚度只要8×10-7 m。
铝的导电性仅次于银、铜,因为它具有很高的导电才能,被很多用于电器设备和做高压电缆。铝对波长为0.2~1.2×10-6 m的光有90%以上的光反射率。因而它是极为重要的反光材料。
铝粉与四氧化三铁反应时能发生高达3 500 ℃以上的温度,可用于特殊的焊接技能。铝粉焚烧时宣布耀眼光芒,这种特殊性被用于照明术和军事上。用含铝粉28%、硝酸68%、虫胶4%合作制成的混合物就是一种常用的照明剂。
纯度大于99.95%时,铝能抵抗大多数酸的腐蚀,但溶于。制作业和建筑业是铝工业最大的商场。运送东西是铝的第二大商场,在国防工业中铝也有很广的用处,用铝制的舰艇,不只速度快,不被海水腐蚀,并且没有磁性,能避免磁性突击。
铝在冶金工业中,用于冶炼高熔点金属(铬、钒、锰、钼等),还用做炼钢过程中的脱氧剂。铝粉可用于制作银粉油漆。从制铝工业的废猜中还能够提取金属镉。
铝在低温环境中,强度和机械功能依旧很好,乃至有所提高,所以铝不光可用作冷冻食物运送、液化设备、冰冷区域建筑物,还可用于火箭的液氢液氧储存箱等零件。铝在1.2K以下成为超导体。
今日铝已被广泛用在金属用具、东西、简便用器、体育设备等方面。
铝中参加少数的铜、镁、锰等,构成坚固的铝合金,这种合金被称为坚铝,它具有坚固漂亮、轻盈经用、持久不锈的长处,是制作飞机的抱负材料。据统计一架飞机大约有50万个坚铝做的铆钉。用铝和铝合金做材料制作的飞机元件分量占飞机总分量的70%。每枚的用铝量约占分量的10%~15%。国外已有用铝质铺设的火车轨迹。
铝青铜是铝铜合金,有时也含一些硅、锰、铁、镍和锌。这些轻质铝合金具有很高的抗张强度和有高度的抗腐蚀功能,因而它们广泛应用于制作汽油发动机的机轴箱和连杆。
含有50%铁、20%铝、20%镍和10%钴的磁性合金,它能吸起为自身分量4 000多倍的铁。Al-Ni-Co合金是重要的永磁性合金。某些铝合金具有超塑性,如Al-Sn合金,在20 ℃~170 ℃之间,其伸长最大极限为原长度的4850倍。而Zn-Al合金在250 ℃时,其塑性变得像口香糖相同软。
高比重钨合金在屏蔽件中的应用
2019-01-04 09:45:26
合金配重的特性: 高达18.5 g/cm3的密度. 密度比铅高65%. 密度比铁高130%. 力学性能高,可适应动态或静态安装 弱铁磁性.如特别强调,可以无磁. 铅的替代品. 无毒. 抗腐蚀. 易加工. 可和其他材料配合使用 钨合金配重 由于钨合金的特性,它常被用做游艇,帆船,潜艇等的配重。北京天中祈华新材料有限公司拥有丰富的生产经验,根据我们的设计以及客户的自主需求,我们已为国际游艇制造商提供钨合金配重。块状的配重件是我们批量生产的产品。我们也可以根据客户自己的设计加工成他们想要的形状。
随着医疗技术不断的发展,在医疗过程中产生的辐射越来越多,对医疗工作造成了困扰, 这些辐射有X射线,伽马射线,α射线,β射线等。为了保护病人以及医护人员的安全,有必要使用钨合金设备来屏蔽这些有害辐射。研究人员发现,防辐射能力和材料密度有关,密度越大屏蔽性能就越好。钨基高比重合金密度很高,所以它的屏蔽性能非常好。同时,钨合金产品是环保产品,比使用铅类产品更安全无伤害,是用来做屏蔽件的最佳材料。 钨合金屏蔽件的运用: 放射性源盛放器 伽马辐射屏蔽 屏蔽块 石油钻井设备X射线瞄准仪 钨合金PET 屏蔽件 癌症治疗设备屏蔽
防锈铝合金特性及应用
2018-12-28 15:58:44
铝合金在生活的应用
2019-01-10 10:47:01
铝合金压铸类产品主要用于电子,汽车,电机和一些通讯行业等,当然主要的用途还是在一些器械的零件上,那么我们在铝合金的压铸中需要注意社么呢?
一、考虑脱模的问题,
二、考虑铝合金压铸壁厚的问题,厚度的差距过大会对填充带来影响
三、在结构上尽量避免出现导致模具结构复杂的结构出现,不得不使用多个抽芯或螺旋抽芯
四、有些压铸件外观可能会有特殊的要求,如喷油
五、设计时考虑到模具问题,如果有多个位置的抽芯位,尽量放两边,较好不要放在下位抽芯,这样时间长了铝合金压铸下抽芯会出现问题。
6063稀土铝合金及应用
2018-12-28 09:57:19
6063稀土铝合金是一种最常用的变形合金,多用于工业和民用建筑,其成份(%)为Mg0.67~0.70,Si0.45~0.48,Fe0.20~0.21,余为铝。在该合金熔炼过程中加入0.20~0.25%的稀土金属,抗拉强度提高24%,挤压速度提高0.5倍,成材率提高3%,并改善了表面质量。增加了耐蚀性和着色性。另外还有添加稀土的Al-Si-M(M=Cu,Mg,Mn)合金用于制造汽缸缸体和活塞。
稀土锌铝热镀合金
为防止钢材腐蚀,通常用Zn-Al热镀合金(Galfan)比镀锌具有更好的加工成形性和耐腐蚀性,但锌耗较高,耐蚀性也有待改善。近年Zn-Al-Mg-RE热镀合金开发成功并投入生产。这种稀土热镀合金的流动性、耐蚀性、镀层的形成性能都优于锌和Zn-Al合金。
稀土铜耐磨合金
一般轴瓦材料用锡青铜(即巴氏合金),但价格较贵。稀土耐磨铅青铜合金(RPH)的使用寿命是巴氏合金的1.5倍,而吨成本比后者又降低了5000~6000元。目前已在纺织机械中使用。
稀土硬质合金
硬质合金用于金属切削、钻头、模具等方面,其硬度大、强度高,但抗弯性差、易打损。稀土添加剂同粘结剂与硬质相WC、TiC一起球磨钛,制备硬质合金原料粉,再经压型烧结工艺过程生产的硬质合金,抗弯强度提高约15%,硬度提高0.5RHA,使用寿命提高一倍以上。
稀土镁合金
稀土镁合金比强度高,对减轻飞机重量,提高战术性能具有广泛的应用前景。中国航空工业总公司研制的稀土镁合金包括铸造镁合金及变形镁合金约有10个牌号,很多牌号已用于生产,质量稳定。稀土元素在镁合金中溶解度大,因而有明显的热处理强化作用。在铸造和变型镁合金中加入金属钕、钇显着地提高强度和工艺性能。目前已工业生产的铸造镁合金有ZM2、ZM4、ZM6;变型稀土镁合金有BM6、BM25。
硅铝新型保温材料的特点及应用范围
2019-03-11 09:56:47
硅铝新式保温材料,它是用特制的硅铝胶凝料、增强纤维、再生聚颗粒等材料和多种添加剂复合而成的新式微闭孔网状组织结构材料。处理了保温材料容重与强度之间的对立,完成了容重轻、导热系数优秀、抗压强度高、粘结力强、施工便利等长处。
硅铝新式保温材料产品特色:
1、该产品充分利用再生资源、节能环保。
2、不焚烧、不空鼓、无接缝、初凝快,直接与底层粘结,构成一体保温体系,结构结实。然后大幅提高了保温功能。
3、粘结才能强、不开裂、冷、热桥变形系数小,在该保温体系结构中,可不用在底层墙体上涂刷界面剂和运用抗裂玻纤网格布。保温层施工厚度在120mm内,可当日接连施工成型。减化了施工程序,加快了施工速度,省工省时,然后降低了本钱,具有杰出的经济效益。
4、产品中添加了国外进口的近纳米级纤维,每立方米材料中有几亿根犬牙交错的纤维,提高了产品的保温隔热功能、抗裂才能、抗压强度、适应才能、抗疲劳才能、抗震才能、抗冷热桥才能和耐久性。
5、保温隔热功能优秀,导热系数的检测值在O.046-O.048W/(m·k)之间,SQ硅铝新式保温材料是在国家对建筑物节能标准不断提高的前提下(整体节能65%)而研发出产,在我国大部分地区施工的保温层厚度只需30mm-1OOmm之间,便可满意建筑物墙体内的保温隔热要求。
6、配比精确:包装选用硅铝胶凝料和聚颗粒骨料分隔包装,1:1袋配比,保证了产品的配比精确,聚颗粒骨料经特殊加工,消除了在拌和过程中易飞散的坏处。
硅铝新式保温材料产品运用范围
硅铝新式保温材料适用于建筑外墙,屋面的保温隔热;地辅射供暖的隔热层及旧房改建等。
高导铜合金
2017-06-06 17:50:05
高导铜合金 过对Cu Cr Zr系和Cu Fe P Ag系两种高强高导铜合金框架材料合金成分的分析 ,获得如下结论 :1)利用双相析出强化 ,可以改善析出相的形态和析出过程 ,也是获得高强高导铜合金的有效途径 ;2 )固溶 0 .1%Ag元素 ,通过Ag元素与其他固溶元素的交互作用 ,减少基体内对导电率影响较大的元素溶入 ,可改善材料的导电性和强度 ;3)通过对Cu Fe P Ag系合金成分的分析 ,提出了铜合金多元固溶体微观畸变累积假说 ,利用此假说 ,可有效地指导高强高导铜合金基体成分设计。 引线框架材料是半导体和集成电路的主要材料之一, 其装配工艺及材料成本约占全部集成电路的 25 %。自集成电路于1958 年问世以来, 在很长一段时间内, 作为集成电路引线框架和电子管封接材料的 Kovar 合金曾占绝对优势, 但从上世纪 70 年代以来, 由于Co 价暴涨出现了代用品 FeNi 42 合金。近年来, 铜合金以其优异的性能进入了引线框架用材行列, 并有取代 FeNi42 合金的趋势。目前铜合金用量已占到全部引线框架材料的 60 %~80 %, Kovar 合金已处于几乎被淘汰的境地, FeNi42 合金则由于其强度高而在高可靠性电路中仍占据统治地位, 但对于非特殊用途的电路, 将来可能全部被铜合金取代。铜合金引线框架材料之所以能引起重视并得到推广, 是与其高导电、高导热性能和低廉的
价格
分不开的, 随着集成电路向高密度、多功能、小型化、低成本方向发展, 特别是封装形式由传统的陶瓷封装向塑料封装转变, 与塑料封装相匹配的铜合金必将大有用武之地; 铜框架材料目前存在的主要问题是强度较低, 有必要通过加入合金元素来大幅度提高其强度。 但合金强化往往伴随导电性的降低, 而导电性对框架材料也是非常重要的性能指标。处理好两者的矛盾, 开发研制导电性接近纯铜而强度较纯铜提高一倍以上的高强高导铜合金。作者的目的是通过对上述两系列高强高导铜合金的成分分析, 寻求高强高导铜合金的合金化规律, 以指导今后高强高导铜合金的研究开发。 高强高导铜合金成分的主要原则是: 1) 加入适当的强化相形成元素; 2) 采用室温下在铜合金溶解较低的元素; 3) 选择对铜合金导电率影响较小的元素。 采用少量第二颗粒提高铜合金强度对合金导电性影响较小。其值为0.03%-0.08%。
铝合金锻件的应用领域
2018-12-28 09:57:31
近几年来,由于铝材成本下降,性能提高,品种规格扩大,其应用领域越来越大。主要用于航天航空、交通运输、汽车、船舶、能源动力、电子通讯、石油化工、冶金矿山、机械电器等领域。
硅铝热冶炼钼铁的实践
2019-02-12 10:08:00
1、工艺流程
工艺流程见图1。
图1 钼铁出产工艺简图
2、炉料配方
硅铝热冶炼钼铁中,一旦焚烧反响,冶炼所需热量和反响产品全依靠本来装填的炉料供给,不需外界再供热和补添物料。所以,炉料的配比是钼铁冶炼胜败的要害。
前苏联M.A.雷斯(PЫcc)引荐炉料配方(kg):
钼焙砂(以含钼51%的钼精矿计重)100、铁矿石(含铁≥55%)18、钢屑23、铝粒3.7~5、硅铁(含硅75%)30、石灰3、萤石(CaF2>90%、SiO2<5%)3。
焚烧料由铝粒l0kg、铁矿石10kg、硝石0.lkg、镁合金屑0.2kg组成。
美国西雅丽塔(Sirrata)铜-钼矿附设冶炼厂的钼铁炉料配方(kg):
钼焙砂(含Mo量60%)1500、75%硅铁465、15%硅铁355、氧化铁300、石灰225、铝粒70、铁屑50、萤石45。
美国有关专利介绍的几种配方(kg):
原 辅 料ⅠⅡⅢ钼焙砂(钼金属量)696.8696.8696.8铁矿石(含Fe≥65%)
(Fe2O3)331.25428.8230.48钢 屑 37.52硅铁(75%Si) 356.44硅铁(50%Si)601.39 硅铁(15%Si) 273.36铝 粒62.18 53.6硅铝(50%Si、10%Al) 643.32 石 灰85.7642.88171.52石灰石 42.88 萤 石26.832.1634.84
[next]
我国某些城镇厂商常用炉料配方(kg):
钼焙砂(含钼48%~51%)300、氧化铁皮70~90、钢屑80~95、硅铁(75%Si)80~95、铝粒16~21、硝石10~15、萤石10~20。
焚烧料配方:镁带5%~10%、硝石10%、铝粒80%。
钼焙砂含钼量改变,配方也相应改变。当用低质量钼精矿焙烧成的钼焙砂冶炼钼铁时,因焙砂中二氧化硅含量增加,炉渣会变粘;三氧化钼含量下降,反响放热量会下降。为保证冶炼能正常进行,炉料往往要削减硅铁份额,增加铝粒用量,这样,反响生成的氧化铝增多、二氧化硅削减,炉渣再不会因焙砂中硅高而变粘。一起,复原平等氧化钼时,用铝比用硅开释热量多,以铝替代部份硅铁,也可补偿焙砂中氧化钼量削减对炉温的影响。
3、质料与辅料的质量要求
硅铝热法反响敏捷,炉渣凝结很快,熔炼时缺少精粹进程。这就要求炉料的均匀性和质料有害杂质含量少。
钼焙砂:由钼精矿氧化焙烧而成质量契合产品标准时,钼含量可偏低,但硫磷含量要小于0.05%,粒度不该大于2mm。
硅铁:含硅75%,亦可选用合金或50%硅铁、15%硅铁,但要求严厉,其含量均应小于0.05%。粒度不该大于0.8mm,一般约为钼焙砂粒径的1~1.7分之一以下。
铝粒:氧化铝应小于5.0%,硫、磷含量不大于0.05%,粒度不大于2mm。
氧化铁(Fe2O3):可所以铁矿石,也可所以氧化铁皮,含铁量应不小于65%,硫、磷含量低于0.05%,粒度不大于3mm。
钢屑:为机械加工废屑,要求含碳低于0.25%,硫、磷低于0.05%,并且是不再含其他合金元素的碳素钢的钢屑。
萤石:含CaF2不低于90%~95%,SiO2不高于5%,硫、磷杂质低于0.05%,粒度不大于2mm。
石灰:含CaO不低于90%,硫、磷杂质低于0.05%,粒度不大于3mm。
硝石、镁带到达各自标准,硝石粒度小于2~3mm。
前苏联研讨了硅-铝-铁合金替代硅铁和铝粒的工艺,该合金Si+Al量不小于70%,铝含量10%~14%。
美国亦有用50%硅铁或结晶硅的废料(金属硅)替代75%硅铁,用量可参照70%硅铁折算。
4、熔炉
硅铝热冶炼钼铁的熔炉由炉筒、炉台、炉盖和收尘器组成。
炉筒外壳为5~7mm厚锅炉钢板卷成的圆柱形筒体。内部砌衬一层约100~150mm厚耐火砖,并涂敷一层耐火泥。
炉简的巨细视工厂出产规模而定。国外报导的熔炉,每炉增加6批炉料(每批含钼焙砂700kg),产出3t多钼铁。我国常见炉筒中,外径2m的炉筒,每炉可加八批炉料(每批含钼焙砂300kg下同),约产2t钼铁;外径1.5m的炉筒,每炉可加四批炉料,约产1t钼铁;外径1.2m炉筒,每炉可加两批炉料,约产0.5t钼铁;可见到的最小炉简的外径仅0.9~1.0m,每炉只加一批料,约产250kg钼铁。炉子若再缩小,所加炉料太少,反响开释热量也大为下降,而热损耗和大炉筒的附近(炉子表面减小并不大)。反响后,炉温下降敏捷,对出产极晦气,乃至使出产难以保持。[next]
炉台分固定炉台与移动式炉台——小平车两种。
移动式炉台是一个铺满型砂的钢制小平车,型砂的厚度一般在25~30cm以上,炉筒竖在砂基上。炉筒底部作成砂窝供积存熔融的钼铁。如图2所示。
图2 焙炉示意图
预先将小平车牵引入车间备炉、装料。然后将小平车牵引到冶炼场所焚烧,反响至熔炼完毕。再将小平车牵引回车间,吊开炉筒,取出钼铁块。
移动式炉台节约固定炉台所需巨大车间和一整套除尘、收尘设备。建厂出资小,上马快,多为城镇厂商所选用。但难防止反响阶段的烟尘污染。
固定式炉台是砂基不在小车而在固定台基上放置。此刻,炉筒用砌衬耐火砖的炉盖盖严,炉盖上留有排烟孔,烟、尘由此排出进入电收尘器,经收尘后的废气排空.加盖的熔炉可下降冶炼的热丢失,铝粒耗量也会稍有下降,渣中、尘中钼丢失也大为下降,一起,对环境保护有利。仅仅建厂出资会增多,正规中型钼铁厂广为选用。
5、钼铁冶炼进程
预备阶段:备料、配料;备炉,装炉。如前述,硅铝热对质料的含杂和粒度要求严厉,备料正是按此要求处理原、辅料的进程。此刻,应将硅铁破碎并磨细;萤石破碎或碾碎;钢屑烧去表面的油污…。然后,严厉按炉料配比配料。国内习气每批料按300kg钼焙砂制造进混料机,拌和均匀后的炉料可装入预备好的炉筒中。按炉子巨细,加够所需料批数。炉料装入高度,应低于炉筒上缘300mm。M. A.雷斯介绍,炉料装炉后应捣实,这样可使冶炼的钼收回率进步0.1%,合金本钱下降7卢布/t。在装完炉料后,在顶部扒一小坑,放上焚烧料。预备工作到此完毕。
冶炼阶段:焚烧、反响、冷静、放渣、冷却、取出钼铁。焚烧是使用镁带与硝石间剧烈焚烧使炉料部分到达反响温度。焚烧只需一星明火——比方一根火柴,即可使下列反响剧烈进行:
1Mg+NaNO3=1MgO+1Na2O+NO2↑222
炉料反响时刻很短,从焚烧到反响完毕仅需20~40min。开端,反响刚进行,炉内冒出小而淡的烟气,随炉温升高反响愈来愈剧烈,烟气变得又多又浓,随后,一股烈火由炉口冲天而起,火柱高达数米,保持约l0min,此刻,炉料的氧化反响达最强烈阶段,炉温达1850~1950℃乃至2000℃以上。随后,因未反响的残存炉料所剩不多,反响变缓,火苗渐息,直至反响完毕,烟、火悉数消失。
钼铁冶炼时烟气是否很多而均匀冒出,是炉况正常与否的特征。烟气少而不匀,阐明炉温较低,应调整炉料配比,加大铝、硝石用量。
冷静是反响完毕后,炉内液体产品中钼铁与炉渣别离的进程。因为钼铁密度远比炉渣的密度大,此刻钼铁液滴沉降,在炉底堆积于砂窝中。炉渣浮于其上。
冶炼钼铁的冷静时刻一般为40~60min,随炉渣熔点等而变。此刻,因热耗散引起了炉温下降,炉渣流动性也随之下降。在不影响放渣前提下,冷静时刻长点好。
放渣:通过冷静,钼铁已与炉渣别离,捅敞开渣口,上部炉渣(液态)流出,此刻仅放出大部分而非悉数的炉渣。放渣时,可由炉渣的形状和色彩判别出熔炼进程的状况是否正常:当炉渣过稀不成丝,冷凝后呈暗黑色时,是炉渣中铁的氧化物含量过高的特征。此刻,钼铁中钼和硅含量偏高,混有非金属夹杂物。当炉渣中含很多金属顺粒时,阐明炉渣太粘。当放渣时呈现渣丝,在盛渣罐中冷凝时稍稍兴起,炉渣冷却后呈玻璃状,色彩浅蓝到暗黑色,金属颗粒含量很少,此刻,熔炼才是正常的。
冷却:待放完渣后,吊去炉筒,合金块在砂窝中静置、冷却4~6h,待钼铁充沛冷却后,取出精整。因钼铁硬度大,破碎困难,对小厂商,往往吊去炉筒后仅冷却1~2h,此刻钼铁早已凝块,用爪钓从砂窝中将其抓出,敏捷放进水槽冷淬。经冷淬的钼铁已胀碎成小块,浮渣也与之别脱离,取出精整。[next]
精整:是将钼铁破碎成要求的块度,除掉炉渣和底部砂壳,按所含钼档次分级、包装,入库成为终究产品。
精整时,也可通过钼铁的断面,判别产品质量:若钼铁断面有亮光的“星点”时,阐明产品含硫较高;若钼铁断面有光泽,呈镜面亮光状时,阐明钼铁含硅量较高。这都需调整炉料配比来纠正。
由电收尘器或布袋除尘所收粉尘,往往还含10~20%钼,一起含有Bi、Pb、Zn、SiO2、FeO、A12O3等物质。M. A.雷斯对前苏联熔炉电收尘器所收回粉尘的分析:
Mo12%~13%、Bi 3%~3.5%、Pb 6%~10%、Zn 9%~10%、Cu 0.5%、Sn 0.05%、SiO215%~17%、FeO10%~12%、CaO1.5%~2.0%、Mg 2%~5%,A12035%~7%及其他。粉尘量(加盖熔炉)为钼焙砂量的3%,粒度很细,一般经造团后用电炉熔炼以收回。
钼铁出产最重要间题是保证钼的使用率。前苏联收回烟尘和部分废料,钼收回率达98.75%。
冶炼进程的物料平衡见表1,热平衡见表2。
表1 钼铁熔炼中物料平衡表
元素收入项与分配(%)开销项与分配(%)钼精矿75%硅铁铝粒铁矿萤石铁屑算计钼铁炉渣浮渣底壳平衡炉瘤蒸发算计Mo100 10094.970.320.113.26-1.00.140.20100Fe5.0016.560.0230.95 47.3710077.703.4813.583.50 1.00 Cu86.404.450.351.630.177.01100 74.583.463.51 0.76 Pb100△微△微 100 3.544.760.62 0.3843.55100Zn93.63 0.0230.71 5.67100 0.942.261.98-46.040.2041.45100Sb83.817.662.282.563.69 100 21.40 5.80-52.161.150.14 Sn100微微△微 10061.50 +26.40 Bi100△△△△ 1000.69 1.21-58.600.09739.40 As100△△△△ 100 △
表2 钼铁熔炼热平衡表
收入项收入热量开销项开销热量KJ%KJ%炉料代入41777.90.25合金热4424151.326.26反响放热(包含Mo、Fe、FeSi2、MeMoO4…生成放热)16662996.299.75炉渣热9685629.957.49热损耗2736606.916.25炉衬蓄热1452605.653.07炉壳蓄热4262.70.17炉渣面幅射热1243986.545.45炉壳幅射对流1060.60.04烟气与粉尘34687.61.27差 值-141613.70.85合 计16704774.1 总 计16704774.1100.00
5056铝合金性能特点与应用
2018-12-29 16:56:52
5056为Al-Mg系防锈型铝合金,不可热处理强化。该合金的化学成分除锰含量偏低外,基本与5B05合金相近,其中镁含量稍高于5A05合金,各项性能与5B05基本相近。合金在退火状态有良好的塑性,其耐蚀性良好,焊接性尚可。
5056合金常用语铆接铝合金和镁合金组合件的铆钉。还有5056包覆铝线,广泛用于制作窗纱和其他要求耐蚀性好的线材产品。
力学性能
抗拉强度 σb (MPa):≥305
注 :管材室温力学性能
试样尺寸:壁厚/mm (所有)上海锴欣铝业提供图片
状态:铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)
其他: 单个:0.05 合计:0.15
钛铝合金的应用现况
2018-12-29 11:29:12
由于钛铝合金具有密度小、高温强度高等特点,所以C-T-i Al合金在汽车用材上的应用也已引起人们的关注。C-T-iAl合金排气阀已成功通过了苛刻的长周期发动机试验。1997年底,用单相C-T-i Al合金制成的涡轮机叶轮复盖盘和空气密封圈通过了工程论证。钛铝合金在先进的喷气涡轮发动机中的主要应用有:
(1)钛铝合金的比刚度较常用发动机材料高50%左右,可用来制作框架、密封支撑、机匣、隔板、涡轮叶片以及喷口区域的零件。
(2)钛铝合金在600~750e内有良好的抗蠕变性,可以部分替代高密度的镍基合金。
(3)良好的抗燃烧性能使钛铝合金有可能替代密度较大、价格昂贵的钛基阻燃合金。
美国已试制了一些喷气式发动机的零件,如框架、密封支架、叶轮片和隔如框架、密封支架、叶轮片和隔板等。新一代航天飞机(x-30)已将钛铝合金作为发动机部件、支架和蒙皮的候选材料,美国国家航空航天局(NASA)将建造一个超音速单机轨道运输飞行器,钛铝合金是其中的重要材料。据预测,钛铝合金未来将应用于高速飞行运输机(HSCT)、单级入轨(SSTO)太空船(RLV),C-T-i Al合金板材在热结构及热保护系统中的应用已纳入未来欧洲航空运输研究计划(FESTIP)。
除了在航空航天及汽车产业中的应用外,钛铝合金在化学工业、生物医用材料(如人体植入髋关节替代品)、近海工业、能源工业中的应用也逐渐增加。此外,钛铝合金在体育用品和日常消费品领域(如高尔夫球棒、自行车或珠宝饰物等)中的需求量也越来越大,已经成为人们日常生活中的一部分。总之,由于钛铝合金的优良性能,其应用和发展前景广阔。
铸造铝合金的应用
2019-03-08 12:00:43
牌号
用处举例ZL101
适用于砂型、金属型和熔模铸造等工艺办法,制作形状杂乱、壁厚较薄或要求气密的接受中等载荷的零件,如支臂、支架、液压元件、附件壳体,仪器外壳等。ZL101A
可用于飞机发起机动的各种机匣,泵体、壳体等。ZL102
用于形状杂乱、作业温度在200以下要求高气密性接受低载荷的零件,如外表壳体、活塞、制动器外壳等。ZL104
适用于砂型或金属型铸造形状杂乱的薄壁零件,合适制作中等载何而作业温度不超越180的零件,如机匣、结构、缸体等ZL105
适于铸造形状较杂乱和接受中等载荷,作业温度至250的各种发起机零件和附件零件如汽缸件、机匣、油泵壳体等ZL108 ZL109
用于发起机活塞等高温下(≤250)作业的零件。当要求热膨胀系数小,强度高,耐磨性高时,也可采用。ZL111
用于形状杂乱,接受高载荷,气密性要求高的大型零件。ZL201
适用于制作接受较高载荷或在175-300下作业的,形状不太杂乱的零件,如飞机的外挂架、支臂等ZL201A
接受较大载荷、作业温度达300、中等杂乱程度的高强度铸件,如梁、框、肋和轮毂等ZL203
用于形状简略,接受中等静载荷 和冲击载荷,作业温度不超越200,并要求切削性杰出的零件,如曲轴箱、支架、飞轮盖等。ZL204A
是一种新式合金,其使用规模和作业条件与ZL201A类似,但具有更高的强度功能,其作业温度限于200以下。该合金已用于替代2A14制作重要部件,还可用于飞机承力部件,如各种梁、框等。ZL205A
T5状况用于承力构件,如和飞机的梁框、支臂、支座等零件,减轻分量;并可替代2A50等锻铝,削减工时; T6状况用于接受大载荷零件,可替代2A14锻件。也可替代中碳钢,做雷达的横轴等; T7状况合金用于在腐蚀气氛中作业的承力构件,如替代45号钢制作超高压线路架线中轮。ZL207
用于制作作业温度达400并要求气密的零件,如飞机空气分配器和电动活门壳体等,可替代铜或钛合金,明显减轻分量,降低成本。ZL301
用于要求耐蚀性高的飞翔器零件ZL303
在对耐蚀性有特殊要求的条件下(海水或其他腐蚀介质)或作业温度较高(200)时用。如水上飞机的一些承载不大的零件或装修件。ZL401
用于外表薄壳体压铸零件,作业温度不宜超越200ZL402
用于接受高的静载荷和冲击载荷而又不便于进行热处理的零件,亦可用于要求同腐蚀介质触摸和尺度稳定性高的零件,如高空飞翔氧气调节器等。