含砷金矿蜈蚣草除砷应用前景探讨
2019-01-30 10:26:34
黄金矿产资源是黄金储藏资源的首要组成部分,具有重要的战略含义。跟着黄金工业的开展和国内外黄金需求量的日益添加,易选冶金矿储量日渐干涸,难选冶金矿愈来愈受注重。据资料介绍,现在国际上难选冶金矿中的金占国际金储量的2/3[1]。
砷与金相似的地球化学特性注定了它们常共存于矿石中。含砷金矿在我国散布较广,现已成为金矿出产的重要资源。而砷、锑等矿藏对金的化极为有害,往往会很多耗费或下降金的浸出功率。鉴于此,对含砷矿石进行深化的除砷研讨,不管从环境保护,仍是在进步选冶效益方面,都具有十分重要的含义。
一、含砷难处理金矿的预处理研讨现状及分析
所谓难处理金矿,一般指那些不经过预处理,金的化浸出率低于80%的金矿石。据统计,有5%的金矿资源砷金比达2000:1[1]。我国在不少区域相继发现了含砷微细粒浸染型金矿,首要散布在滇、黔、贵及陕、甘、川两个三角区,其储量之丰,使之上升为我国一大重要金矿类型[2]。含砷金矿直接用化法时,耗费量大,金浸出率低。欲从这类金矿中提取金,有必要预先脱砷,将包裹金的黄铁矿和毒砂损坏,使金暴露而成为可浸状况,然后进步金的收回率[3]。近年来,国内外许多单位及学者对含砷矿石的选冶工艺进行了很多的研讨工作,并取得了严峻的开展[4]。
从国外对难选冶技能的研讨道路和使用效果能够看出,所谓的难选冶技能首要是指预处理技能。预处理是进步含砷难浸金矿金浸出率的前提条件,现在对高砷硫金矿现已开发使用或正在研讨的预处理办法首要有氧化焙烧法、加压氧化法、细菌氧化法、碱浸氧化法、硝酸分化法、真空脱砷法、蒸发熔炼法、离析焙烧法、化学氧化法、氯化法、含硫试剂氧化,以及在浸出进程中引进磁场进行强化浸出和超声强化浸出等办法[5,6]。其间国内外现已取得工业使用的预处理办法首要有焙烧氧化法、压力氧化法、细菌氧化法、化学氧化法等4种。从技能、经济、环保等视点来看,各种办法还存在着环境污染大、设备原料要求高、细菌活性受环境条件改变影响较大、设备腐蚀严峻、本钱高、矿石适应性差等的缺陷。
在实验研讨方面,经过在浸出进程中引进磁场或超声波进行强化,显着促进了金的浸出。邱廷省等实验结果标明,在相同浸出条件下,磁场强化浸出可比惯例氧化浸出进步浸出率33.08%;在削减用量及缩短浸出时刻的情况下,磁场强化浸出仍可使浸出率进步28.37%[7]。袁亮堂等研讨了在超声波强化条件下一起浸出含砷金矿和锰银矿,以分化包含金、银的毒砂和氧化锰矿藏。实验标明,在锰银矿/金矿(质量比)=1:1.3、硫酸浓度0.57mol/L、温度95℃、高频高功率超声波效果条件下,毒砂终究分化率可达84.9%[8]。别的,也有学者研讨标明,在真空条件下进行分化焙烧时,砷就以元素砷和硫化物的方式被蒸发,这一处理进程虽能大大减轻对环境的晦气影响,但却需求选用费用很高的工艺设备,并且需求采纳后续的大气污染防治办法[5,9]。
从国外难选冶技能的开展趋势看,研讨开发操作条件比较温文,反响速度快,工艺出资费用和出产费用适宜,环境污染小的预处理技能是首要的开展方向[10]。本文结合植物修正的使用远景侧重对含砷金矿植物提砷使用远景进行了开始讨论。
二、植物提取及蜈蚣草研讨现状及分析
跟着采矿业的迅速开展,很多重金属元素进入土壤体系,给生态环境构成严峻的负面影响。修正重金属污染土壤,已引起各国政府和环保人士的广泛注重。土壤重金属污染办理的传统办法首要有:工程办法和改进办法,前者如客土换土法、清洗法、热处理法、电化学法等,后者指参加改进剂以减轻污染物对生态环境的损害等。近年来,跟着超堆集植物的发现、植物提取思维的提出及技能的开展等,使用超富集植物铲除土壤和水体中有害元素污染的植物修正技能以其高效、廉价及其环境友好性取得了广泛重视。
植物修正技能能够分为如下5种类型:植物萃取(提取)、植物降解、植物安稳(固定)、植物蒸发和根际过滤。其间植物提取是指将某种特定的植物栽培在重金属污染的土壤和水体上,而该植物对基质中特定的污染元素具有特殊的吸收富集才能,将植物收成并进行妥善处理(如灰化收回)后即可将该重金属移出土体和水体,到达污染办理与生态修正的意图[11]。
现在超堆集植物的研讨和使用,要点之一就是对超堆集植物进行调控,以进步植物吸收才能[12]。其途径首要包含如下两方面。
(一)添加化学配体,进步重金属的生物可使用性。土壤中重金属处于一个很杂乱的平衡体系,其间生物可使用形状只占其间的很少一部分。经过人为的添加化学配体能损坏其平衡,进步可使用形状的含量,常见的配体包含人工螯合剂(如EDTA、DTPA等)和天然螯合剂(一般植物根系排泄物即可排泄的低分子有机酸,如柠檬酸、苹果酸等)[13]。
(二)施加植物养分,能促进植物的成长,进步根部活动强度,相应地进步了植物对重金属的吸收。Robison等人对Ni的超堆集植物Berkheya coddii研讨发现,土壤中施加硫能促进植物对钴和镍的吸收,植物中钴和镍的含量与添加硫呈显着的正相关(P<0.01),含量能够别离到达1500mg•kg-1(干物质)、300 mg•kg-1 (干物质)[14];施加氮肥发作相同的效果,但施加磷肥对吸收影响不显着[15]。
别的,研讨标明,根排泄物在重金属污染土壤植物修正中的效果则各不相同。一方面,根系排泄物能够活化污染区重金属元素,使固定态转化为植物可吸收态,大大进步了重金属的植物有用性,以增强超堆集植物的提取去除效果;另一方面,根排泄物也能够和重金属构成安稳的络合物,下降它们在土壤中的移动性,起到固定和钝化效果[11]。例如植物经过排泄磷酸盐和土壤中的铅结合生成磷酸铅,使铅固化而下降铅的毒性。
国内外现在已发现10余种砷超堆集(超富集)植物,它们满是蕨类并且大多归于凤尾蕨属。研讨标明,蜈蚣草(Pteris vittata L.)和大叶井口边草(Pteris cretica L.)均契合砷超堆集植物的标准[16,17]。别的,砷钳制下蜈蚣草根排泄物首要为植酸和草酸,两种酸排泄的量别离为非砷超富集植物的0.46~1.06倍和3~5倍,标明根排泄物能将土壤砷活化并有用转移至叶片[18]。作为磷的类似物,砷能经磷转运体系经过质膜,一旦进入细胞质,便能与磷发作竞赛反响,例如,它能替代ATP中的磷构成不安稳的ADP-As,然后对细胞能量活动发作搅扰[19]。可是与其他重金属比较,人们对类金属砷钳制下植物的生理反响研讨还不行充沛[20]。
现在国内外大多以蜈蚣草为首要实验材料,打开对砷污染土壤和水体的植物修正研讨。在理论研讨上,大多会集在蜈蚣草对砷吸收、转运、富集和解毒等进程。而在砷污染土壤和水体的植物提取修正实践方面,大都研讨会集在影响植物提取的要素以及进步植物提取功率的办法方面。如Tu和Ma(2003)经过水培实验研讨了pH、As和P对蜈蚣草成长和吸收As和P的影响,发现培育介质pH≤5.21并坚持低磷浓度能优化蜈蚣草的成长[21-23];在砷污染土壤植物修正的田间实验方面,中科院地舆科学与资源研讨所环境修正室在湖南郴州建立了砷污染土壤的植物修正演示工程,以探究和查验蜈蚣草修正砷污染土壤的可行性[22]。
蜈蚣草为多年生植物,生物量比较大,其安排含砷量具有羽片>叶柄>根状茎的散布特色心引。蜈蚣草既能在土壤砷含量较低的情况下富集很多的砷,也能在土壤含砷量很高的情况下正常成长,富集很多的砷。依据宋书巧等对广西南丹县境内砷严峻污染区蜈蚣草生物量的分析,其单支叶片高可达140cm,鲜重可达33g,干重6.6g,在成长茂盛的当地,每平方米上能够有这样的叶片120支左右,也就是说,每公顷蜈蚣草干重可达8t左右,按地上部分含砷量为700×10-6-800×10-6预算,经过收割地上部分,每年可从每公顷的土层中铲除6 kg左右的砷[24]。
三、砷转化的研讨现状及分析
在自然界,砷元素能够以许多不同形状的化合物存在,在空气、土壤、沉积物和水中发现的首要砷化物有As2O3或亚盐(As3+)、盐(As5+)、一甲基(MMAA)和二甲基(DMAA),在海产品中则首要以砷甜菜碱(AsB)和砷胆碱(AsC)方式存在。毒性巨细次序依次为As(Ⅲ)>As(V)>As2O3>MMAA> DMAA>AsC>AsB[25]。
在环境中,砷的转化、搬迁和毒性很大程度上受砷存在的化学形状的影响。砷在土壤中以无机态为主,在氧化条件下盐是其首要成分,它首要以水溶态砷、交流态砷和固定态砷3种形状存在于土壤中,其间水溶态砷、交流态砷为土壤活性砷,它们的有用性相对较高,易被植物吸收,可是盐在酸性土壤中简略被铁、铝等氧化物固定构成固定态砷(如钙型砷、铁型砷、铝型砷)而不易被生物吸收,毒性较低。在复原条件下亚盐是首要形状,而亚盐在土壤中的溶解度较高,毒性也较强[26]。因为砷元素上述特殊的化学特性,使得其在吸附、解析、浸提活化和化学转化进程中的考虑要素要比一般的重金属杂乱。
吸附和解吸效果是影响土壤中含砷化合物的搬迁、残留和生物有用性的首要进程。土壤质地、矿藏成分的性质、pH值、氧化复原电位(Eh)、阳离子交流量(CEC)、阴离子交流量(AEC)和竞赛离子的性质都会影响到吸附进程及砷的形状散布[27]。其间土壤pH值、氧化复原电位(Eh)是两个影响砷活性的要害因子,升高pH或许下降Eh都将增大可溶态砷的浓度[25]。OH-或H+直接或间接地参加了砷的吸附-解吸进程,pH值的改变可促进土壤表面配位根离子发作质子离解或缔合,然后影响土壤表面对根离子的吸附与解吸。
很多的有机、无机离子在土壤和溶液中存在,如Cl-、SO42-、PO43-及来源于土壤根系的排泄物、植物残留物的降解物等有机离子。这些离子因与砷竞赛吸附位点而不同程度地影响土壤对砷的吸附。磷对砷的影响研讨标明,磷和砷在土壤中能够相互竞赛土壤胶体上的吸附点位,PO43-能够加快土柱中As5+的向下移动[28]。
周娟娟等研讨结果证明了磷和砷的化学性质附近,在土壤中存在竞赛吸附的联系,进步溶液磷浓度能够削减土壤对砷的吸持才能,并添加砷从土壤中的解吸量。在磷浓度较低的情况下,这种影响特别明显,砷的解吸量与磷浓度呈极明显的线性相关联系[29]。根际土壤中,磷砷共存下根排泄物中有机酸比单一加砷时多。根系排泄物首要经过竞赛吸附、酸化溶解、复原效果和螯合效果活化土壤中的Al-As,Fe-As,然后削减Al-As,Fe-As,添加Ca-As[30]。普遍认为PO43-或MoO43-可替换土壤已吸附的砷,一起土壤中的磷也会明显地按捺土壤(特别是粘土矿藏)对砷的吸附;但Cl-、SO42-和NO43-对砷吸附影响很少,或许是因为它们与砷的吸附机制不同。用很高浓度的PO43-溶液可替换出土壤中总砷的77%。
土壤中微生物的活动对砷化合物的构成起侧重要的效果,因而微生物对土壤中砷的转化、搬迁和毒性扮演着一个重要的人物。因为微生物的活动,亚盐As(Ⅲ)和盐As(V)能被氧化和降解[31]。无机砷化合物能够被生物甲基化,一起其它微生物能够使有机砷化合物去甲基化转化为无机态[32]。砷降解和甲基化的速率还依赖于土壤湿度、土壤温度、不同形状砷的丰厚程度、土壤中微生物的数量及pH值等,且随这些条件改变而改变[33]。
四、使用蜈蚣草提取除砷的使用远景
我国难处理金矿资源储量大且涣散,现已探明千余吨这类金[2]。选用经济有用的办法去除金矿的砷、锑等矿藏,成为进步金的浸提功率的要害要素,也是现在国内外科学家的研讨热门和难点。
使用砷超堆集植物能够很多富集砷的这一特性,含砷金矿的除砷也能够引进植物进行,经过收割累积性植物去除金矿中的砷,能够大大减轻砷对金化浸出的影响,大幅度进步金的化浸出功率。
作为典型砷超堆集植物的蜈蚣草(Pteris vittata L.)在我国南边比较常见,生物量也相对较大,在云南含砷难处理金矿区栽培该类植物,不会构成外来种侵略,还能够经过收割地上部分以及定时进行根的去除,快速去除金矿砂中的砷,为后续浸出提金做好预备。
含砷难处理金矿中常常会含有很多碳酸钙、菱镁矿、黄铁矿、毒砂、雌黄和雄黄等矿藏,一起含有少数含氮、含磷、含钾的矿藏,矿样在开始细磨后使用化法堆浸前能够用于栽培蜈蚣草,其成分能够满意蜈蚣草关于钙和很多元素的需求,在含砷金矿栽培蜈蚣草理论上是可行的,一起恰当进行上肥、活化等调控手法处理,能够发挥蜈蚣草的砷超堆集特性,进步砷的提取去除功率。
现在,关于土壤中砷的吸附、解析和微生物转化等办法虽然有较多研讨,可是其有用态的浸提预处理依然是难题之一,并且从现在所查阅的文献来看,没有进行过含砷金矿的植物预处理方面的研讨。运用于水体或土壤植物修正的调控办法也能够引进到含砷金矿上来查验,一起探寻其机理。因为砷元素特殊的化学特性使得其在吸附、解析、浸提活化和化学转化进程中的考虑要素要比一般的重金属杂乱。土壤和金矿的物质组成差异以及土壤和金矿中所存在的砷的形状差异,均对砷的活化构成不同的影响,需求在金矿中使用能够调理金矿pH值和氧化复原电位(Eh)的不同试剂进行砷活化效果比较研讨。因而使用植物修正中常用的螯合剂进行金矿砷活化实验研讨,挑选有用的活化剂调控进步蜈蚣草的生物量和累积量,然后进步除砷功率。
植物脱砷预处理办法是使用某些特定植物能够较快地吸收富集金矿砂中的砷而到达下降金矿砷含量的意图。与生物氧化、高压氧化和焙烧比较,该办法的出资和保护本钱低,工程量小,运转办理简略,不发作二次污染,并且对坚持水土和美化景象具有杰出的效果,是一种环境友好型办法,能够广泛用于含砷较高的难处理金矿的化(堆浸)前预处理。本文为我国很多的含砷难处理金矿资源的除砷预处理供给了一种新的办法和思路。别的,现在一些堆浸往后的尾矿中依然含有较多的砷和金,既构成了环境污染,也构成金的糟蹋,因而本研讨还能够用于进行尾矿除砷办理和尾矿中金进一步提炼的预处理。
综上所述,蜈蚣草除砷预处理办法关于黄金选冶中的含砷较高的原矿、精矿和尾矿都具有宽广的使用远景。
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(作者:王海娟 宁平 肖青青 单位:昆明理工大学环境科学与工程学院,云南 昆明)
(作者:唐兴进 单位:我国黄金集团贵州有限公司,贵州 贵阳)
(作者:张泽彪 单位:昆明理工大学材料与冶金工程学院,云南 昆明 )
铝合金
2017-12-27 11:04:39
铝合金通常使用铜、锌、锰、硅、镁等合金元素,20世纪初由德国人Alfred Wilm发明,对飞机发展帮助极大,一次大战后德国铝合金成分被列为
国家机密
。跟普通的碳钢相比有更轻及耐腐蚀的性能,但抗腐蚀性不如纯铝。在干净、干燥的环境下铝合金的表面会形成保护的氧化层。造成电偶腐蚀(Galvanic corrosion)加速的情况有:铝合金与不銹钢接触的情况、其他金属的腐蚀电位比铝合金低或是在潮湿的环境下。如果铝和不銹钢要一同使用必须在有water-containing systems或是户外安装两金属间电子或电解隔离。铝合金的成分需要向美国铝业协会(Aluminium Association,AA)注册。许多组织公布更具体制造铝合金的标准,包括美国汽车工程协会(Society of Automotive Engineers,SAE)特别是航空标准,还有美国材料试验协会(American Society for Testing and Materials,ASTM)。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶 铝合金及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 纯铝的密度小(ρ=2.7g/cm3),大约是铁的 1/3,熔点低(660℃),铝是面心立方结构,故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易于加工,可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好;但是纯铝的强度很低,退火状态 σb 值约为8kgf/mm2,故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验,人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝,这就得到了一系列的铝合金。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度,σb 值分别可达 24~60kgf/mm2。这样使得其“比强度”(强度与比重的比值 σb/ρ)胜过很多合金钢,成为理想的结构材料,广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面,飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造,以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接,结构重量可减轻50%以上。
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6063铝合金
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6063铝合金的融化温度是655度以上,6063铝型材挤压温度是棒温490-510,挤压筒420-450,一般来说,每个挤型材的温度设计都不一样的,但大概都是在这个范围:模温470-490,根据自身的状况来设定。 6063铝主要合金元素为镁与硅,具有极佳的加工性能、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性,易于抛光、上色膜,阳极氧化效果优良,是典型的挤压合金。 6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后,表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用于建筑型材、灌溉管材、供车辆、台架、家具、升降机、栅栏等用的管、棒、型材。 6063铝合金的国家标准:GB/T 3191-1998。属于Al-Mg-Si系合金,使用范围广泛,特别是建筑业离不开此合金,是最有前途的合金。耐蚀性好,焊接性优良,冷加工性较好,并具有中等强度。 6063铝合金性能: 抗拉强度 σb (MPa):130~230 6063的极限抗拉强度为124 MPa 受拉屈服强度 55.2 MPa 延伸率25.0 % 弹性系数68.9 GPa 弯曲极限强度228 MPa Bearing Yield Strength 103 MPa 泊松比0.330 疲劳强度 62.1 MPa 固溶温度是:520℃[4] 退火温度为:415℃×(2-3)h以28℃/h降温速度从415℃冷至260℃ 熔化温度:615~655℃ 比热容:900 6063铝合
金属
低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金。具有诸多可贵特点: 1.热处理强化,冲击韧性高,对缺可不敏感。 2.有极好的热塑性,可以高速挤压成结构复杂.薄壁.中空的各种型材或锻造成结构复杂的锻件,淬火温度范围宽,淬火敏感性低,挤压和锻造脱模后,只要温度高于淬火温度。即可用喷水或穿水的方法淬火。薄壁件(6<3mm)还可以实行风淬。 3.焊接性能和耐蚀性优良,无应力腐蚀开裂倾向,在热处理可强化型铝合金中,Al-Mg-Si系合金是唯一没有发现应力腐蚀开裂现象的合金。4.加工后表面十分光洁,且容易阳极氧化和着色。其缺点是淬火后若在室温停放一段时间在时效,会对强度带来不利影响(停放效应)。 6063铝合金广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架,为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能,对铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准。 在国家标准GB/T3190中规定的6063铝合金成分范围内,对化学成分的取值不同,会得到不同的材质特性,当化学成分的范围很大时,其性能差异会在很大范围内波动,以致型材的综合性能会无法控制。因此,优选6063铝合金的化学成分成为生产优质铝合金建筑型材的最重要的一环。 合金元素的作用及其对性能的影响 6063铝合金是AL-Mg-Si系中具有中等强度的可热处理强化合金,Mg和Si是主要合金元素,优选化学成分的主要工作是确定Mg和Si的百分含量。
5083铝合金
2017-06-06 17:50:11
5083铝合
金属
于Al-Mg-Si系合金。 5083铝合金耐蚀性好,焊接性优良,冷加工性较好,并具有中等强度。5083的主要合金元素为镁,具有良好的成形加工性能、抗蚀性、焊接性,中等强度,用于制造飞机油箱、油管、以及交通车辆、船舶的钣金件,仪表、街灯支架与铆钉、五金制品、电器外壳等。 AL-Mn系合金,是应用最广的一种防锈铝,这种合金的强度高,特别是具有抗疲劳强度:塑性与耐腐蚀性高,不能热处理强化,,在半冷作硬化时塑性尚好,冷作硬化时塑性低,耐腐蚀好,焊接性良好,可切削性能不良,可抛光。用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性,在液体或气体介质中工作的低载荷零件,如邮箱,汽油或润滑油导管,各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件:线材用来做铆钉。 美国铝业协会(AA)对变形铝及铝合金的牌号表示方法,既四位数字代号表示方法,早在1957被接纳为美国国家标准(ANSIH35.1),美国主要的铝材生产企业逐渐都采用这种牌号表示方法,以后,美国军用标准(MIL),美国汽车工程师协会(SAE),美国材料与试验协会(ASTM)等都相继采用,还在推广到其他国家。1970年又以AA标准的这套四位数字代号为基础,产生了变形铝及铝合金的国际四位数字体系牌号,简称为IDS。由此,AA标准的变形铝及铝合金部分也成为国际性标准。 5083铝合金的使用范围广泛,特别是建筑业,是最有前途的合金。
3003铝合金
2017-06-06 17:50:10
3003铝合金是应用最广的一种防锈铝 3003铝合金力学性能: 抗拉强度 σb (MPa) ) 140-180 条件屈服强度 σ0.2 (MPa) )≥115 试样尺寸:所有壁厚 注:管材室温纵向力学性能 3003铝合金主要特征及应用范围:为AL-Mn系合金,这种合金的强度不高(稍高于工业纯铝),不能热处理强化,故采用冷加工方法来提高它的力学性能:在退火状态有很高的塑性,在半冷作硬化时塑性尚好,冷作硬化时塑性低,耐腐蚀好,焊接性良好,可切削性能不良。用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性,在液体或气体介质中工作的低载荷零件,如油箱,汽油或润滑油导管,各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件:线材用来做铆钉。 3003铝合金成分主要是铝和锰。具体的: 硅Si:0.60 铁Fe: 0.70 铜Cu:0.05-0.20 锰Mn:1.0-1.5 锌Zn:0..10 铝Al:余量 铝的密度很小,仅为2.7 g/cm,虽然它比较软,但可制成各种铝合金,如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外,宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其铝合金。例如,一架超音速飞机约由70%的铝及其铝合金构成。船舶建造中也大量使用铝,一艘大型客船的用铝量常达几千吨。 铝的导电性仅次于银、铜,虽然它的导电率只有铜的2/3,但密度只有铜的1/3,所以输送同量的电,铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力,而且有一定的绝缘性,所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。 3003铝合金常应用在外包装,机械部件,冰箱,空调通风管道等潮湿环境下,该产品具有良好的防锈能力。 3003铝合金的国家标准(GB/T 3880-2006),适用于铝合金板带材料的统一标准。
2024铝合金
2017-06-06 17:50:11
2024铝合金的密度为2.73 g/cm3; (0.098 lb/in3)。 2024,国内通常叫做2A12,相当于LY12,通用的板材标准为AMS-QQ-A-250/4(非包铝);AMS-QQ-A- 2024铝合金250/5(包铝),2024的合金元素为铜,被称为硬铝,具有很高的强度和良好的切削加工性能,但耐腐蚀性较差。广泛应用于飞机结构(蒙皮、骨架、肋梁、隔框等)、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他各种结构件,为Al-Cu-Mg系。 2024铝为铝-铜-镁系中的典型硬 铝合金,其成份比较合理,综合性能较好。很多国家都生产这个合金,是硬铝中用量最大的。温度高于125°C,2024合金的强度比7075合金的还高。热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好,热处理强化效果显著,但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差,但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹,但采用特殊工艺可以焊接,也可以铆接。广泛用于飞机结构、铆钉、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件。 2024铝合金由于有高强度和好疲劳强度,被广泛应用在航空器结构上,尤其是机翼与机身结构下的受到张力的地方。 2024铝的特点是:强度高,有一定的耐热性,可用作150°C以下的工作零件。 2024铝合金的热处理工艺:状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好,热处理强化效果显著,但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差,但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹,但采用特殊工艺可以焊接,也可以铆接。
6061铝合金
2017-06-06 17:50:10
6061铝合
金属
于Al-Mg-Si系合金,中等强度,具有良好的塑性和优良的耐蚀性。特别是无应力腐蚀开裂倾向,其焊接性优良,耐蚀性及冷加工性好,是一种使用范围广.很有前途的合金。可阳极氧化着色,也可涂漆上珐琅,适应作建筑装饰材料。其含有少量Cu,因而强度高于6063的,但淬火敏感性也比6063高,挤压之后不能实现风淬,需要重新固溶处理和淬火时效,才能获得较高的强度。 6061铝合金的主要合金元素是镁与硅,并形成Mg2Si相。若含有一定量的锰与铬,可以中和铁的坏作用;有时还添加少量的铜或锌,以提高合金的强度,而又不使其抗蚀性有明显降低;导电材料中还有少量的铜,以抵销钛及铁对导电性的不良影响;锆或钛能细化晶粒与控制再结晶组织;为了改善可切削性能,可加入铅与铋。在Mg2Si固溶于铝中,使合金有人工时效硬化功能。6061铝合金中的主要合金元素为镁与硅,具有中等强度、良好的抗腐蚀性、可焊接性,氧化效果较好。 美铝6061-T651是6系合金的主要合金,是经热处理预拉伸工艺的高品质铝合金产品;美铝6061具有加工性能极佳、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。 主要用途:广泛应用于要求有一定强度和抗蚀性高的各种工业结构件,如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、铁道车辆。 代表用途包括航天固定装置、电器固定装置、通讯领域,也广泛应用于自动化机械零件、精密加工、模具制造、电子及精密仪器、SMT、PC板焊锡载具等等。 6061铝合金的热处理工艺是1)_快速退火:加热温度350~410℃;随材料有效厚度的不同,保温时间在30~120min之间;空气或水冷。2)高温退火:加热温度350~500℃;成品厚度≥6mm时,保温时间为10~30min、<6mm时,热透为止;空气冷。3)低温退火:加热温度150~250℃;保温时间为2~3h;空气或水冷。
铝合金加工
2017-06-06 17:50:10
铝合金的加工工艺,硅对硬质合金有腐蚀作用。虽然一般将超过12%Si的铝合金称为高硅铝合金,推荐使用金刚石刀具,但这不是绝对的,硅含量逐渐增多对刀具的破坏力也逐渐加大。因此有些厂商在硅含量超过8%时就推荐使用金刚石刀具。 硅含量在8%-12%之间的铝合金是一个过渡区间,既可以使用普通硬质合金,也可以使用金刚石刀具。但使用硬质合金应使用经PVD(物理镀层)方法、不含铝元素的、膜层厚度较小的刀具。因为PVD方法和小的膜层厚度使刀具保持较锋利的切削刃成为可能(否则为避免膜层在刃口处异常长大需要对刃口进行足够的钝化,切铝合金就会不够锋利),而膜层材料含铝可能使刀片膜层与工件材料发生亲合作用而破坏膜层与刀具基体的结合。因为目前的超硬镀层多为铝、氮、钛三者的化合物,可能会因硬质合金基体随膜层剥落时少量剥落造成崩刃。 铝合金是工业中应用最广泛的一类
有色金属
结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 纯铝的密度小(ρ=2.7g/m3),大约是铁的 1/3,熔点低(660℃),铝是面心立方结构,故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易于加工,可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好;但是纯铝的强度很低,退火状态 σb 值约为8kgf/mm2,故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验,人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝,这就得到了一系列的铝合金。 添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度,σb 值分别可达 24~60kgf/mm2。这样使得其“比强度”(强度与比重的比值 σb/ρ)胜过很多合金钢,成为理想的结构材料,广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面,飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造,以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接,结构重量可减轻50%以上。 更多有关铝合金加工请详见于上海
有色
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