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铝合金电化学腐蚀百科

铝及铝合金电化学表面强化处理

2019-01-02 09:41:17

铝及其合金在中性体系中阳极氧化沉积形成类陶瓷非晶态复合转 化膜的工艺、性能、形貌、成分和结构,初步探讨了膜层的成膜过程和机理。工艺研究结果表明,在Na_2WO_4中性混合体系中,控制成膜促进剂浓度为2.5~3.0g/l, 络合成膜剂浓度为1.5~3.0g/l,Na_2WO_4浓度为0.5~0.8g/l,峰值电流密度为6~12A/dm~2, 弱搅拌,可以获得完整均匀、光泽性好的灰色系列无机非金属膜层。该膜层厚度为 5~10μm,显微硬度为300~540HV,耐蚀性优异。该中性体系对铝合金有较好的适应性, 防锈铝、锻铝等多种系列铝合金上都能较好地成膜。

电化学方法处理含铜废水

2018-05-10 18:17:41

电化学方法处理含铜废水具有高效、可自动控制、污泥量少等优点,且处理含铜电镀废水能直接回收金属铜,处理时对废水含铜浓度的范围适应较广,尤其对浓度较高(铜的质量浓度大于1g/L时)的废水有一定的经济效益,但低浓度时电流效率较低。

硫脲溶解金、银的电化学研究

2019-02-15 14:21:01

近10多年来,从电化学人手对溶解金的电极进程进行的很多研讨(如图所示),深化了对溶解金进程的知道,并在实践中得到证明和运用。    1)的阳极氧化    曾在慵懒的铂、石墨和铅电极上对的阳极氧化作了研讨。经过色层分析及红外光谱查明,在电位为0.9-2.1V的整个范围内,阳极液中的氧化产品有二硫甲脒和基(CNNH2)。经过丈量和核算得知,这种铂电极发作的可逆电对其标准复原电位EӨ=0.42V,阳极搬迁系数β约为0.8,交流电流密度i0=(2.1~14.7)×10-6A/cm2。发现当电位上升到1.4V时,电极进程仅发作的初级氧化生成二硫甲脒,这时电流效率为100%,再升高电位,电流效率下降,氧开端分出和的次级氧化反响发作,二硫甲脒分化,生成基。 [next]     2)金的阳极溶解    在为0.001-0.030mol的脱气酸性溶液中,选用反转金圆盘电极所作的研讨标明,金的溶解直到阳极过电位0.3V(见上图)停止是快速的,且简直到达最大分散控制速度,其反响为                    Au+2SC(NH2)2-→Au[SC(NH2)2]2++e-    交流电流密度大于10-6A/cm2,溶解以电流效率100%进行。当阳极过电位为0.4V或更高时,被氧化成二硫甲脒和其他含硫化合物,金的溶解部分遭到按捺,此刻金溶解电流效率显着下降。在较高阳极电位下金表面的钝化效果,导致在电流-电位曲线内呈现-滞后回线,好像按捺剂在此系统内富集相同,曲线上电流的峰值进一步下降,这影响到上式的标准复原电位EӨ的值。实验测出新鲜金表面上EӨ的值为0.352V(30℃),但在钝化表面上E值升高到0.41V。E值的这种改变,即便金电极不受阳极电位分配,但逐渐添加溶液中的按捺剂时也会呈现,在这种情况下得到的E0值为0.336-0.395V。    3)金(I)-的阴极复原    对酸性溶液电极进程的许多研讨证明,金(I)-按上式进行,在阴极过电位为-0.15~0.35V之间系受分散控制,超越该值时,复原效果稍有减慢。在阴极电流-电位曲线(见上图)的顶端,金的堆积活化能Ee值为25~29kJ·mol-1,而在洼陷部分Ea值为71~84 kJ·mol-1,30℃时测出Au[SC(NH2)2]2+络离子的分散系数D为1.1×10-5cm2·s-1,50℃时D为1.17×10-5cm2·s-1。金的堆积在100%电流效率下进行。当阴极过电位在-0.5~0.6V时电流效率显着下降,这时金的堆积和氢的分出同时发作。自身虽不介入铂、金、铁上的阴极反响,但二硫甲脒却不断地在新堆积出的金表面上复原,敏捷引起金表面的钝化,金板微呈黑色。鉴于的阳极氧化效果,不难理解电解时需将电解池的阳极室和阴极室离隔、以避免金极上硫的结合,避免阳极反响时所生成的氧化剂在某种程度上使金溶解。[next]    运用的电解液组成为(g/L):SC(NH2)290, H2SO4 25 , Au 0.5-5。极化曲线上得出的最大值遵守分散规则,这是由于在电位为+0.2~-0.1V的情况下,吸附在电极上的分化产品,对金的电积进程具有催化效果的原因。此刻,拌和电解液会激烈地对电流密度产生影响,电流的最大值与金浓度成直线联系,阴极进程速度有较低的温度系数A=2.51-2.93kJ/mol,这说明金的电积在此条件下首要取决于放电离子的分散。但是,当电位更负于-0.1V时,电流最小值实际上与电极的反转速度无关,且阴极进程速度有较高的温度系数A=7.12kJ/mol,明显阴极进程首要决定于金的电极反响。为了查验分化产品的吸附一催化特性,曾经过比照电解液中参加或不参加分化产品(如Na2S)所得出极化曲线,以及经过从阴极表面上使吸附物解吸,或使阴极表面以专门的机械设备对不断更新的方法别离作了实验,成果证明在电积金的进程中,分化而成的含硫产品在电位为0.2-0.1V的范围内确有吸附一催化特性。    此外,从金(I)-络合物与其他金属(如银、铅、锌、镉、铜)络合物在银电极上的标准分化电位值比较看出,阴极上金能最早分出。    某些金属络合物的标准分化电位E值(下表)如下:  某些金属络物的标准分化电位E值络合物离子Au(TU)2+Ag(TU)2+Cu(TU)2+Cd(TU)2+Pb(TU)2+Zn(TU)2+标准分化电位E/V0.380.023-0.119-0.657(-0.647)-0.65-0.785

金-砷精矿的电化学浸出

2019-02-13 10:12:33

当时,寻求和拟定一种合理的金-砷精矿处理技能,乃是黄金工业上一个急待处理的课题。本文作者用含金硫化物精矿对电化学氧化浸出法作了研讨,其意图在于包裹在使硫化物中的细粒涣散金充沛解离和露出,然后用化法加以收回。曾在实验室条件下,用电化学浸出法在苛性钠溶液中对金-砷精矿作了实验。    实验选用的三种精矿均属同一矿区,但精矿中黄铁矿和砷黄铁矿的含量各不相同。    精矿    黄铁矿含量%,    砷黄铁矿含量,%    I          36.3               18.3    II         15.6               10.7    III          5                8.3    金首要富存在两种矿藏中,但砷黄铁矿中的含金量比黄铁矿高。    一切精矿在处理工艺上看,均属难处理的精矿。这一点可经过对精矿中金的物相分析成果来证明(见表1)。依照焙烧--用酸或碱对焙砂进行化学处理--残渣进行化的工艺流程处理精矿时,精矿I的化尾矿中含金为4~5克/吨,而精矿Ⅱ和精矿Ⅲ的化尾矿中含金均不低于9~9.4克/吨。 表1  依据精矿的物相分析成果核算的金散布率金  的  形  式精矿I精矿II精矿II克/吨%克/吨%克/吨%用化法收回的金3.4011.385.6026.166.6022.15以铁的氢氧化物薄膜掩盖的金0.401.330.803.741.003.35与硫化物共生的金25.2084.0014.0065.4221.1071.14与石英共生的金1.003.341.004.681.003.36总  计30.00100.0021.40100.0029.80100.00     电化学浸出实验是在容积为1升的特殊结构的电解槽中进行的。每一种精矿独自运用一个浸出设备。实验时,称取100克物料,苛性钠的原始浓度为100克/升,溶液温度为70℃。    依据研讨成果来看,关于硫化物含量最高的精矿I来说,可以使下一步化后的尾矿中金到达答应含量的最佳浸出条件是:液:固=10:1,电流体积密度为8.3安/升,浸出时刻为8小时,而精矿Ⅱ和精矿Ⅲ的最佳浸出条件是:液:固;5:1,电流体积密度为5安/升。精矿II的浸出时刻为8小时,精矿Ⅲ为6小时电化学浸出后的溶液中,呈根离子的As有6~7克/升,呈硫酸根离子的5有5~13克/升和硅酸阴离子和铝有几毫克/升。苛性钠的剩下浓度为55~75克/升。用石灰处理溶液后,砷呈低溶解的钙方式从溶液中加以排出,而在用苛性钠增浓到150克/升和冷却到16~17℃时,硫则呈无水的硫酸钠方式被排出。经过这样净化,可使溶液中的砷含量下降到0.7克/升,硫下降到6.5克/升,然后为溶液的循环运用发明了条件。溶液经石灰处理后,用来浸出砷黄铁矿的苛性钠有60%得以再生。但用来浸出黄铁矿的苛性钠实际上不能再生。它以硫酸钠方式留在溶液中。 表2  用电化学浸出法处理金-砷的精矿的工艺目标指         标精矿I精矿II精矿II砷黄铁矿的浸出率%83.9571.8687.76黄铁矿的浸出率%52.2547.7245.30电化学浸出时苛性钠的耗量(包含再生),公斤/吨447178120电化学浸出时电耗,千瓦时/吨1833568426化尾矿中金含量,克/吨50.422.472.26转入溶液的金收回率%81.9288.4692.41     从表2数据中看出,依照下图中规则的工艺流程处理精矿I时,金的收回率与按焙饶流程处理时的同一个水平,而关于精矿Ⅱ和精矿Ⅲ而言,随化尾矿丢失的金,比用焙烧流程时下。降了3/4。[next]    对电化学浸出工艺处理精矿时的本钱进行扩展技能经济核算成果表明,各种费用取决于精矿的物质组成。精矿中黄铁矿的含量多少影响极大。关于低硫化物精矿,电化学浸出工艺比焙烧工艺在经济上有许多优越性,而关于含黄铁矿约15%的精矿而言,电化学浸出的本钱与焙烧本钱大致适当。    处理精矿Ⅱ的费用约为66.1卢布/吨,而精矿Ⅲ则为53.3卢布/吨。依照焙烧--焙砂化工艺流程处理金-砷精矿的费用为61.4卢布/吨。    关于处理黄铁矿含量高的精矿(精矿1)来说,用电化学浸出法在经济上是不合算的。可是,关于那些含有神黄铁矿和黄铁矿的部分产品而言,电化学浸出工艺在经济上确实是可行的。    结    论    关于上述三种砷黄铁矿和黄铁矿含量不同的难处理金-砷精矿来说,用电化学浸出法处理是有用的。对精矿进行电化学浸出后,可使72-87%的砷黄铁矿和45~53%的黄铁矿分化,然后可使残渣化后的尾矿金含量比按焙烧工艺处理的尾矿有所下降或许大致适当。

金-砷精矿的电化学浸出(二)

2019-02-18 10:47:01

电化学浸出后的溶液中,呈根离子的As有6~7克/升,呈硫酸根离子的5有5~13克/升和硅酸阴离子和铝有几毫克/升。苛性钠的剩下浓度为55~75克/升。用石灰处理溶液后,砷呈低溶解的钙方式从溶液中加以排出,而在用苛性钠增浓到150克/升和冷却到16~17℃时,硫则呈无水的硫酸钠方式被排出。经过这样净化,可使溶液中的砷含量下降到0.7克/升,硫下降到6.5克/升,然后为溶液的循环运用发明了条件。溶液经石灰处理后,用来浸出砷黄铁矿的苛性钠有60%得以再生。但用来浸出黄铁矿的苛性钠实际上不能再生。它以硫酸钠方式留在溶液中。    从表2数据中看出,依照下图中规则的工艺流程处理精矿I时,金的回收率与按焙饶流程处理时的同一个水平,而关于精矿Ⅱ和精矿Ⅲ而言,随化尾矿丢失的金,比用焙烧流程时下。降了3/4。     对电化学浸出工艺处理精矿时的本钱进行扩展技术经济核算结果表明,各种费用取决于精矿的物质组成。精矿中黄铁矿的含量多少影响极大。关于低硫化物精矿,电化学浸出工艺比焙烧工艺在经济上有许多优越性,而关于含黄铁矿约15%的精矿而言,电化学浸出的本钱与焙烧本钱大致适当。     处理精矿Ⅱ的费用约为66.1卢布/吨,而精矿Ⅲ则为53.3卢布/吨。依照焙烧--焙砂化工艺流程处理金-砷精矿的费用为61.4卢布/吨。     关于处理黄铁矿含量高的精矿(精矿1)来说,用电化学浸出法在经济上是不合算的。可是,关于那些含有神黄铁矿和黄铁矿的部分产品而言,电化学浸出工艺在经济上确实是可行的。     结    论     关于上述三种砷黄铁矿和黄铁矿含量不同的难处理金-砷精矿来说,用电化学浸出法处理是有用的。对精矿进行电化学浸出后,可使72-87%的砷黄铁矿和45~53%的黄铁矿分化,然后可使残渣化后的尾矿金含量比按焙烧工艺处理的尾矿有所下降或许大致适当。

金-砷精矿的电化学浸出(一)

2019-02-18 10:47:01

当时,寻求和拟定个一种合理的金-砷精矿处理技能,乃是黄金工业上一个急待处理的课题。本文作者用含金硫化物精矿对电化学氧化浸出法作了研讨,其意图在于包裹在使硫化物中的细粒涣散金充沛解离和露出,然后用化法加以收回。曾在实验室条件下,用电化学浸出法在苛性钠溶液中对金-砷精矿作了实验。     实验选用的三种精矿均属同一矿区,但精矿中黄铁矿和砷黄铁矿的含量各不相同。         精矿        黄铁矿含量%,     砷黄铁矿含量,%                       I                          36.3                                  18.3                      II                          15.6                                   10.7                     III                             5                                      8.3    金主要附存在两种矿藏中,但砷黄铁矿中的含金量比黄铁矿高。     一切精矿在处理工艺上看,均属难处理的精矿。这一点可通过对精矿中金的物相分析成果来证明(见表1)。依照焙烧--用酸或碱对焙砂进行化学处理--残渣进行化的工艺流程处理精矿时,精矿I的化尾矿中含金为4~5克/吨,而精矿Ⅱ和精矿Ⅲ的化尾矿中含金均不低于9~9.4克/吨。     电化学浸出实验是在容积为1升的特殊结构的电解槽中进行的。每一种精矿独自运用一个浸出设备。实验时,称取100克物料,苛性钠的原始浓度为100克/升,溶液温度为70℃。 依据研讨成果来看,关于硫化物含量最高的精矿I来说,可以使下一步化后的尾矿中金到达答应含量的最佳浸出条件是:液:固=10:1,电流体积密度为8.3安/升,浸出时刻为8小时,而精矿Ⅱ和精矿Ⅲ的最佳浸出条件是:液:固;5:1,电流体积密度为5安/升。精矿II的浸出时刻为8小时,精矿Ⅲ为6小时。

铝的化学抛光和电化学抛光概述

2018-12-27 14:45:24

一般工程应用的变形铝合金材料或建筑铝型材,其加工成型后的半成品,一般是可以直接进入阳极氧化生产线进行阳极氧化的,所获得的阳极氧化膜在许多工程应用上表现出了良好的防护性能,起表面基本上能够达到均匀一致的外观要求。机械抛光后的铝工件,若直接进行阳极氧化处理,只能获得平滑的阳极氧化膜,还不能得到高反射率的膜层。化学抛光或电化学抛光作为高级精饰处理方法,能去除铝制品表面较轻微的模具痕和擦划伤条纹,去除机械抛光中可能形成的摩擦条纹、热变形层、氧化膜层等,使粗糙的表面趋于光滑而获得近似镜面光亮的表面,提高了铝制品的装饰效果(如反射性能、光亮度等),并可以赋予更高的商业附加值,极大地满足了消费市场对具有光亮表面的铝制品要求。因此,对于需要表面平整、均匀又光亮等特殊外观要求的阳极氧化膜,则需要预先进行化学抛光或者电化学抛光。化学抛光和电化学抛光与机械抛光一样,是制备高精饰光亮铝制品表面处理过程中不可或缺的表面预处理技术,某些情形下可以作为最终的精饰手段。  化学抛光和电化学抛光可以使特殊铝材获得非常光亮的表面,但是从抛光原理上看,化学抛光(及电化学抛光)与机械抛光却有着本质的区别。机械抛光是利用物理手段通过切削与研磨等作用使铝材表面发生塑性形变,使得表面的凸部向凹部填平,从而使铝材表面粗糙度减小、变得平滑,改善了铝材的表面粗糙度,从而使其表面平滑或光亮。但是机械抛光会引起金属表面结晶的破坏、变质而产生塑性变形层,以及因局部加热而产生组织变化层。化学抛光是一种在特殊条件的化学腐蚀,它是通过控制铝材表面选择性的溶解,使铝材表面微观凸出部位较其他凹洼部位优先溶解,而达到表面平整和光亮的目的。电化学抛光又称电解抛光,其原理与化学抛光相似,也是依靠选择性溶解铝材表面表面微小凸出部分而达到平整光滑。铝材作为阳极浸入到配制好的电解溶液中,以耐腐蚀而且导电性能良好的材料作为阴极,根据电化学尖端放电原理,通电后铝材表面微小凸出部位优先溶解,与此同时溶解产物与表面的电解液形成高电阻的粘稠性液膜层,微小凸出部位膜层浇薄,其电阻较小,从而继续保持优先溶解。同时表面凹洼部位的液膜层厚,电阻增大,凹洼部位的溶解速度相对缓慢,经过短时间电解处理后,凸出部位先被溶解整平至凹洼部位的位置,铝材表面粗糙度降低而达到平滑光亮。铝的电化学抛光在有的文献上称为电抛光或电解抛光。在工业生产中,采用化学抛光或电化学抛光的主要目的,一是取代机械抛光而获得平滑的光亮铝材表面;二是在机械抛光后再进行化学抛光或电化学抛光,以获得非常高镜面反射率的铝材或铝零部件,达到表面增亮的目的。  化学抛光和电化学抛光与机械抛光相比较,具有以下的优点:①设备简单,工艺参数易于控制,可大大节省机械抛光需要的基建与设备费用,在某些情况下部分取代或继续机械抛光,表面光亮度更高;②可处理大型零部件或大批量的小型零部件,以及形状复杂而无法进行自动化机械抛光处理的工件,这种情况下机械抛光是无法替代的;③化学或电化学抛光后的表面洁净,无残留的机械抛光粉尘,有良好的抗腐蚀性;④化学抛光的表面镜面反射率更高,金属质感也更好,表面不会形成粉霜。

纳米碳材料在电化学方面的应用

2019-01-03 10:44:25

电子、交通等领域的高速发展,对具有高能量/功率密度、长寿命、安全、廉价以及环境友好等特性的电化学储能器件提出了愈加迫切的需求。研究开发高性能、低成本的电极材料是电化学储能器件研发工作的核心。 碳材料具有结构多样、表面状态丰富、可调控性强、化学稳定性好等优点,同时具有优异的电输运特性和高活性表面, 因而一直是电化学储能材料的理想选择。 近年来,纳米碳材料快速发展,其独特的结构和优异的性能为其在电化学储能领域的应用提供了新的机遇。特别是以碳纳米管和石墨烯为代表的新型碳纳米材料,具有优异的导电性、 高比表面积和可构建三维网络结构等特点, 在电化学储能领域表现出巨大的应用潜力,近年来得到了快速发展。 01、在锂离子电池中的应用 锂离子电池是目前综合性能最为优良的二次电池,碳纳米管和石墨烯等碳材料在锂离子电池中常作为负极材料、导电剂或复合电极材料中使用。特别是在导电剂中,碳纳米管已逐渐开始取代碳黑,成为锂离子电池的新一代导电剂。碳纳米管作为导电剂石墨烯基复合结构示意图 02、在超级电容器中的应用 在超级电容器中,碳材料是最早应用、也是目前研究最为广泛的电极材料。研究发现,石墨烯作为一种二维碳材料,具有很高的比表面积和电导率,化学法制备的石墨烯还具有丰富的表面官能团,是非常理想的超级电容器电极材料;碳纳米管具有均一的孔径分布、高比表面积、高电导性和高电化学稳定性,作为超级电容器的电极材料具有较大的潜力和应用前景。 03、在电催化领域中的应用 除各类电化学储能器件外,各种碳纳米材料在电化学催化领域也发挥着不可或缺的作用。近年来,碳材料正由传统的高导电性催化剂载体逐渐转变为兼具催化活性的催化材料:石墨烯具有优异的导电性、巨大的比表面积、良好的热和化学稳定性等,是碳基氧还原电催化剂的理想选择。 不管是零维富勒烯、一维碳纳米管、还是二维的石墨烯及多种碳基复合材料的合成,碳纳米材料吸引着世界的目光。在电化学领域,拥有独特结构和优异性能的碳纳米材料,无论是作为催化剂还是储能材料,都有着广阔的应用前景。 敬请关注2018低维碳纳米材料制备及应用技术交流会 江苏省纳米技术产业创新中心、中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所联合中国粉体网将于2018年4月24-25日在苏州金陵观园国际酒店举办“2018低维碳纳米材料制备及应用技术交流会”,会议旨在共同探讨低维碳材料现阶段的发展中所面临的机遇和挑战,分享最新的研究成果,共同推动其产业化进程。

金属锰电解过程阴极电化学反应与电化平衡

2019-02-13 10:12:44

由于锰是高负电势的金属,自从美国矿业局20世纪20年代提出隔阂电解法出产金属锰以来,全世界一向选用中性MnSO4-(NH4)2SO4-H2O系阴极液进行隔阂电解。电解中有必要调和添加抗氧剂。    至于电解进程的原理,有关文章中作国许多介绍,但多偏重于定性的论说。有关工作人员则对金属锰电解进行了电化平衡核算,借以说明溶液成分和调的重要作用。    在负电极化条件下,在不锈钢阴极大将发作两个相互竞争的电化学反响:                                            Mn2++2e-===Mn                                     φMn2+/Mn=-1.1795+0.02951lg[Mn2+]                                          2H2++2e-===H2(g)                                     φH+/H2=-0.0591pH    根据锰电解出产中均选用MnSO4-(NH4)2SO4-H2O系电解液,技术人员提出了电荷平衡、总平衡和Mn2+水解平衡,并进行热力学核算。    1.电荷平衡    设溶液中[MnSO]4=A,[(NH4)2SO4]=B,参加NH3后,NH3与Mn2+生成Mn(NH3)2+和Mn(NH3)22+两种合作物,其生成常数分别为 [next]     4.金属锰电势对氢电势之差φ值                    φ=-1.1795+0.0295lg[Mn2+]+0.0591pH                    (5)    根据上述(1),(2),(3),(4),(5)式进行核算,咱们可作出图1,图2,图3。    图1为Mn-NH3-SO42--H2O系φ-pH图。从图1可见:    (1)在MnSO4-(NH4)2SO4-H2O系溶液中添加可增大溶液的稳定性,即Mn2+的水解pH增大,金属锰的电势变负;    (2)添加溶液pH添加,氢电极电势φH+/H2比金属锰φMn2+/Mn下降程度要大得多,即电势差值φ添加,有利于Mn的优先电复原分出:    (3)的添加量是有极限的,关于[MnSO4]=[(NH4)2SO4]=1oml/L的溶液,[NH3]参加等于0.4089mol/L.[next]    图2为A=0.5mol/L,B=1mol/L溶液中添加对φ,pH,pHA的影响曲线。    从图2能够看出:    (1)在MnSO4-(NH4)2SO4-H2O系水溶液中参加的作用为:开始时游离[NH3]添加,溶液中平衡pH值明显添加,金属锰对氢电势的差值φ明显上升,标明有利于金属锰的优先分出;    (2)参加量([NH3]参加)是有极限的,此极限值关于A=0.5mol/和LB=1mol/L的溶液,的参加量为0.3488mol/L(即0.3488×17=5.930g/L).参加超越此极限Mn2+便会水解沉积出Mn(OH)2;    (3)[NH3]由0添加到0.15mol/L,溶液中pH和电势差值φ添加起伏很大,但当[NH3]参加大到0.2mol/L,尽管φ添加,但溶液pH已挨近Mn2+水解的pHA值,标明0.2mol/L[NH3]参加是较为恰当的。 [next]     图3为各种溶液中的φ,pH(=pHA)、[NH3]和φ联系曲线,从图3能够看出溶液成分的影响:    (1)当固定A,即[Mn2+]T=0.5mol/L时,以及溶液平衡pH等于Mn2+水解平衡pHA(pH=pHA)时,添加B(即(NH4)2SO4浓度)由0.75mol/L上升到1.2mol/L时,导致φ添加以及pHA添加(由7.885上升到7.9548),标明电解液有必要坚持高的(NH4)2SO4含量,一般坚持140g/L,即B=1mol/L;    (2)当固定B,即(NH4)2SO4=1mol/L时,下降A即[Mn]T由1mol/L下降到0.5mol/L,导致的结果是pHA添加,由7.7313上升到7.9225,标明电解液宜选用低的锰含量;    (3)跟着溶液中B量添加,一方面添加量添加,另一方面溶液中游离含量[NH3]也添加,pH添加就必然会导致较多的蒸发丢失,见表1。 表1                           丢失与阴极pH值的联系pH值6789吨Mn液丢失/(kg·t-1)8101228     以上核算结果,关于挑选电解液成分和断定电解条件是很重要的,它说明晰(NH4)2SO4含量对溶液的定量缓冲作用以及[NH3]参加的必要性及其最恰当的参加量。目前国内部分电解金属锰厂耗量高是影响经济效益的重要因素之一,挑选最恰当的添加量应该引起人们的高度重视。    总归,金属锰电解出产实践中,总是力求选用高的(NH4)2SO4(B)和低的Mn含量(A)阴极液,添加可进步pH。由于pH添加不只有利于电化平衡所说明的Mn(较之H2)的优先分出,并且在动力学方面也有利于添加氢的超电压,按捺H2的分出,然后进步阴极电流效率。    以上从电荷平衡原理说明晰锰的电解进程的电化平衡,定量核算说明晰(NH4)2SO4对阴极液的缓冲作用,以及调对调理pH值的重要作用。    上述理论核算所得的金属锰对氢的电势差值,即金属锰优先分出的化学势φ,将有助于进一步作电极进程的动力学分析。

电解金属锰阳极过程的电化学反应

2019-01-25 15:50:07

目前电解金属锰一般采用Pb-Sb-Sn-Ag四元合金作阳极,在阳极上同时发生析MnO2与析O2两个竞争反应:                                    MnO2+4H++2e-===Mn2++2H2O                 (1)    当[Mn2+]=1mol/L,φӨ25(MnO2)=1.229V时                                      φ25=1.229-0.1192pH                                      φ100=1.1824-0.148pH                                         O2+4H++4e-===2H2O                           (2)    当Po2=101kPa时,φӨ25(o2)=1.229V                                      φ25=1.229-0.0591pH                                      φ100=1.167-0.074pH    MnSO4-H2SO4系φ-温度图,见下图。    由图可知,温度升高φ2和φ1均下降,而且φ2-φ1电势差值增大,这表明高温有利于MnO2的优先析出。    对于电解金属锰阳极过程,要求尽量少产出MnO2(又称阳极泥),以减少Mn2+的消耗和选成电解液的浑浊,故应用低温、低[SO42-]T以及高的阳极电流密度等技术条件,这样对金属析出有利。

非钼硫化矿电化学法分离铜-钼的研究

2019-02-18 15:19:33

S.钱德与D.W.富尔斯汀瑙从研讨辉钼矿与辉铜矿电化学特征下手,寻求使用电化学特性别离铜-钼矿藏。他们研讨发现:当没加捕收剂时,电位低于-0.4V的辉铜矿处于复原状况:   Cu2S+H++2e- → 2Cu+HS-   电位为-0.5 ~ +0.2V下辉铜矿处于氧化状况:   Cu2S+H2O →〔Cu2+、Cu2O、CuO、Cu(OH)2〕+〔S、CuS、S2O32-等〕+H+ +e-   明显,氧化产品是难溶且亲水的氧化物或氢氧化物。而辉钼矿在氧化状况时反应为:   MoS2+8OH- → MoO42-+2〔S〕+4H2O+6e-   氧化产品是易溶的MoO42-。     当加人捕收剂二乙基二硫代磷酸盐(DTP),在高电位(+0.2V),辉铜矿会与捕收剂离子生成表面化合物使表面疏水而上浮:(0.0V时DTP-离子放电:DTP-→DTP0+e-)   Cu2S+(2-m)DTP0+mDTP-+2CuDTP+〔S〕+me-   Cu2S+(4-n)DTP0+nDTP-+Cu(DTP)2+〔S〕+ne-       在低电位时发作逆反应,辉铜矿表面的捕收剂解吸而不浮(两逆反应电位分别为-0.6V与-0.9v)。     辉钼矿对捕收剂电化学氧化活性很小,使用这一差异,可在低电位抑铜浮钼,高电位时抑钼浮铜。他们对辉铜矿、辉钼矿各占一半的矿样所作电化学浮选别离成果见下表。   表  电化学浮选别离成果(预先调整电位-1.2V)  浮选电位辉钼矿回收率(%)辉铜矿回收率(%)精矿中的辉铜矿(%)-1.2 -0.6 +0.3(50mV/a) +0.3(5mV/a)62 39 21 1714 6 63 10018 14 75 86 [next]     G.R.海德(Hyde)指出,硫化矿表面的捕收剂吸附是一个电化学进程,这些矿藏的浮游与否,取决系统的电化学电位或氧化复原电位。而、硫化物就是为下降系统的电位,以便使某些矿藏不能吸顺便巯基的捕收剂。而则可进步系统电位。     不同矿藏在不同电位下被活化,辉钼矿在电位低于-0.5V时具可浮性,而辉铜矿及其它铜矿及其它铜矿藏高于-0.4V电位今后才具可浮收性(见图1及图2)。   图1  电化电位与浮选联系(据美国矿山实验室研讨局)   图2  几种硫化铜矿藏电化电位与回收率       向矿浆中增加满足硫化物、,将系统电位控制在-0.5V或-0.5V以下,就可以浮钼抑铜,到达铜-钼别离。

金-砷精矿及硫化物精矿的电化学氧化浸出2

2019-02-18 10:47:01

在苛性钠溶液中,砷黄铁矿和黄铁矿的电化学浸出机理是建筑在许多接连反响阶段基础上的。电化学氧化作用是从OH-离子被吸附在硫化物表面时开端的。依据有关溶剂的阴离子对砷黄铁矿和黄铁矿在碱性和酸性溶液中浸出的进程和氧化的电化学特性的影响性质判定,在矿藏表面上构成的吸附络合物能使电子由硫化物向氧化剂传递更简单些,并能促进在较为《平缓》的氧化条件下进行浸出。 在硫被氧化的开端阶段,硫转入液相后,便与氧生成了许多化合物。可是因为电解槽有氧化介质,故其间大多数化合物的存在时刻是很短的。依据氧化条件和氧化时刻的不同,80~90%的硫被氧化成为硫酸根离子。砷则以三价和五价离子方式转入溶液。在开端阶段三价与五价离子之间的份额大致持平,然后,大部分砷则被氧化成五价。 对硫和铁之间份额的研讨证明,在较《平缓,的氧化条件和低温下浸出时,硫优先被浸出。跟着溶液的电位和温度的进步,硫浸出的选择性则下降,而硫、铁之比到达原始矿藏中化学核算值。砷也有相似的行为。可是砷转入溶液的速度要比硫低些。 在氧化开端时期,固相为两价铁的氢氧化物。这些氢氧化  物是在它们的电位向正值方向移动时,被吸附的OH-离子与矿藏晶格中铁离子牢固地结合而成的。在有氧化剂条件下,碱性介质中两价铁的氢氧化物被氧化成三价氢氧化物,然后转为更安稳的化合物Fe2O3。电化学氧化进程可用下列反响方程式阐明:     2FeAsS+10NaOH+7O2=Fe2O3+2Na2SO4+2Na3AsO4+5H2O,     2FeS2+8NaOH+7.5O2=Fe2O3+4Na2SO4+4H2O。     此刻,除了生成硫酸钠之外,还有钠Na2S03,硫代硫酸钠Na2SO2,以及其它化合物Nan(SxOy)。在砷黄铁矿浸出进程中,与钠Na3AsO4一起生成的还有NaAsO2。在这个进程中,还发生了能生成硫酸铁和磁铁矿的反响。但这些反响所得产品的产率-般不超越2~5%。 依据对砷黄铁矿和黄铁矿电化学氧化进程的动力学和机理研讨的材料来看,当苛性钠浓度为2.5~3.75克分子/升和溶液温度不低于50~60℃时,这两种矿藏的浸出速度最佳。在实践精矿中,这两种矿藏的浸出速度取决于电解槽的结构、单位体积溶液中所需的氧、阳极的电流密度、物料的粒度特性和悬浮液的组成等等。 曾对砷黄铁矿和黄铁矿含量不同的三种金-砷精矿进行了电化学浸出的工艺研讨。研讨成果表明,这-办法的作用很好(见工艺流程图)。在最佳条件下,对这种精矿进行氧化,能使砷黄铁矿的浸出串达72~87%,黄铁矿浸出率为45~53%。因而使化后的尾矿中金晶位与依照焙烧--焙砂化工艺流程处理精矿时的尾矿金档次大致相同。 在除掉砷和硫之后,电化学浸出液可回来运用,而不下降其工艺目标。用石灰处理溶液时,砷呈微溶的:钙方式脱除,而经过用苛性钠使溶液增浓到150克/升和冷却到16~17℃后,硫呈无水的硫酸钠方式脱去。因而,对金-砷精矿进行电化学氧化浸出进程的研讨、实验和技能-经济评价成果证明应当对这-办法进跋涉-步的扩展实验,并且在处理含有毒砂杂质的多种有色金属选矿产品时,选用化学选矿办法有可能使矿藏到达分选。

铝合金晶间腐蚀

2019-01-11 16:23:22

铝合金晶间腐蚀    {UheJ一nl}ngJ一onfush-铝合金晶间腐蚀(intergranul。:corr〔)Sionofaluminiumalloy)在铝合金的晶界卜发生的J圣优腐蚀是铝合金腐蚀形式之。其机理是电化学的作用,是局部电池作用的结果晶问腐蚀是铝合金中常见的种腐蚀形式在含铜的铝合金中,作为强化相的金属间化合物如。(CuAI:)相、S(euMgAI:)相等(见铝合金的相),相对于铝基体为阴极。在铝镁系合金中,金属间化合物为尽Mg5A18)相,相对于铝基体为阳极。‘【介这些金属间化合物在晶界呈连续分布构成网络时,由于晶粒和晶界、化合物和晶界之间发生微电池腐蚀作用,而产生晶间腐蚀。铝合金晶间腐蚀的敏感性,主要取决于合金成分和热处理仁艺,另外和腐蚀环境有密切关系。为减轻晶间腐蚀的敏感性,可通过热处理使沉淀相旱均匀状态分布,或控制不形成沉淀相。如高强硬铭合金自然时效过程处于G.P.区(见铝合金时效),无沉淀相。另外,限制合金成分含量也可抑制形成沉淀相。    采用维氏硬度、室温拉伸、极化曲线测试和晶间腐蚀、剥落腐蚀试验等方法,并结合金相(OM)和透射电镜(TEM)分析,研究回归再时效(RRA)过程对1973铝合金力学性能及晶间腐蚀和剥落腐蚀的影响。研究结果表明:1973铝合金经不同时效处理后晶间腐蚀和剥落腐蚀趋势相同,耐蚀性能由大到小的RRA工艺顺序为:200℃,60min;180℃,60min;180℃,40min;180℃,20min;T6。RRA180℃处理适量时间可提高1973铝合金的强度和抗晶间腐蚀和剥落腐蚀性能,并且随着回归时间的延长耐蚀性能提高,但强度有所下降。而RRA200℃,60min处理与180℃处理相比,虽然有更好耐蚀性能,但是强度损失太大。因此,1973铝合金经RRA180℃,60min处理后具有较好的综合性能。

镁含量对铝阳极材料组织和电化学性能的影响

2019-02-28 09:01:36

摘要:运用合金相电化学原理,向铝中增加合金元素镁,制备成Al-Mg二元合金,实验研讨了镁含量对铝合金阳极材料安排与电化学功能的影响。成果标明,合金中Mg5Al8相随镁含量增加而增加且散布均匀。安排组成物的阳极功能杰出,在浓度为3.5%的NaCl介质中,当w(Mg)从1%进步至30%时,进入安稳状况的开路电位从-0.79 V负移至-1.18 V,阳极极化率亦下降。  关键词:铝-镁合金;献身阳极;阳极相;电化学功能   铝阳极具有理论发作电量大,资源丰富,制作工艺较简略等长处,在理论上是一种很好的献身阳极材料。可是铝阳极在运用中存在易钝化,电流效率不高级问题[1]。现在改进铝基阳极运用功能的有效途径是向纯铝中增加活化元素。增加的首要合金元素有Zn、In、Cd、Sn、Mg、Bi、Hg等。可是有些合金元素,如Cd、Hg会污染环境。所以挑选适宜的增加元素成为现在国内外铝阳极的研讨要点之一[2-4]。Al-Zn-In系阳极是研讨较为活泼的铝阳极,在此基础上再增加其他合金元素如Si、Sn、Mg等,还相继开发出了一系列的阳极材料[5-8]。Mg的参加量一般为w(Mg)≤2%[9-11],关于Mg元素对铝阳极活化作用的研讨方面的报导较少。   本文根据合金相电化学原理[12],向易于在表面发作氧化膜而钝化的纯铝(ESEC=-0.78 V)中增加易于活化溶解的Mg元素(ESCE=-l.5 V),实验研讨了随Mg含量增加,合金的安排状况、开路电位以及极化率的改变,以调查Al-Mg合金中α(Al)固溶体和金属间化合物Mg5Al8相在介质中的电比学行为。   1 实验办法   1.1 铝合金熔炼   实验质料选用工业高纯铝l A85和l号纯镁。1号至5号试样分别为(元素符号前数字为该元素的质量分数):Al-1Mg,Al-5Mg,Al-10Mg,Al-20Mg,Al-30Mg。按质量分数称取合金元素,将铝锭置入坩埚,放入电阻炉中,在760℃下彻底熔化后,参加镁锭,并且敏捷在熔体表面均匀撒上阻燃掩盖剂。待Mg彻底熔化后,拌和均匀,用ZnCl2精粹,浇铸成Φ20mm×120mm的铸锭,天然冷却。   l.2 显微安排分析   选用光学显微镜调查安排。   1.3 开路电位的丈量   试样尺度为Φ20mm×10mm,在其一端面钻孔,引出铜线。另一端面经240#、360#、500#、800#水砂纸逐级打磨平坦润滑后,用除油,留出100mm2的作业面积。试样其他部分用石蜡涂封。丈量设备选用的是三电极丈量体系,辅佐电极为Pt电极,参比电极为饱满甘电极。实验介质为NaCl溶液,C(NaCl)=3.5%。   1.4 阳极极化曲线的丈量   选用北京中腐公司PS-268A型电化学丈量体系。待试样开路电位安稳后,动电位扫描法丈量极化曲线。电极面积设置为100 mm2,扫描速度为10mV/min,扫描区间Ek在-20mV~-500 mV。   2 实验成果与分析   2.1 显微安排   镁在铝中的溶解度很大,由Al-Mg二元状况图[13]可以看出,在共晶温度时,较大溶解度为17.4%。在450℃时w(Mg)=35.0%处,发作共晶反响:L=α(Al)十β(Mg5Al8)。当Mg含量较高时,其室温下的安排特征为α(Al)相和β(Mg5Al8)相共晶。图1为1号~5号试样的金相相片。从图中可以看出在α固溶体上弥散散布着第二相β,第二相或呈粒状,或呈枝杈状。跟着Mg含量的增加,第二相的数量和面积也大幅度地增加,相与相之间的距离减小,特别是当w(Mg)≥20%时,第二相散布更为密布。因为金属间化合物呈脆性,当β(Mg5Al8)相单一且均匀散布于铝基体中时,是一种较抱负的安排状况,不然铸锭易脆裂,并且对铝阳极材料的运用功能有晦气影响。图1 Al-Mg阳极材料微观安排金相相片   2.2开路电位的丈量   图2为室温下各试样在NaCl溶液中的开路电位。由图中可以看出,跟着Mg含量的增加,合金的开路电位逐步负移。w(Mg)=30%的5号试样的开路点位可到达-1.180V。现在我国运用的铝合金阳极材料的开路电位要求在-1.18 VSCE~-1.10VSCE[14]之间。当Mg含量较高时已使铝阳极的开路电位到达这一规模。铝-镁合金中构成的Mg5Al8相具有阳极特性,ESCE为-1.24V[15]。当铝基体中Mg量较高时,Mg5Al8相的面积增大,一起含Mg元素的α(Al)固溶体的电位也负移,然后使阳极电位负移,标明合金元素Mg对铝阳极具有较好的活化作用。图2 不同镁含量试样的开路电位   2.3 开路电位的安稳性   高Mg铝阳极在NaCl溶液中的电位安稳性实验成果如图3所示,5号试样在介质中的电位安稳至-1.l80V后,经过长达50h的测定,其改变甚微。究其原因是当w(Mg)(0.6%时,材料表面构成的氧化膜结构是MgO固溶于Al2O3中,易于钝化。当w(Mg)=1.0%~1.5%,氧化膜则由铝和镁的氧化物混合组成,细密性变差。Mg含量愈高,氧化膜的细密性愈差,致使阳极材料表面不易钝化,然后也标明,Mg含量较高时,使铝阳极得到活化。图3 室温下Al-30Mg试样的开路电位随时刻的改变   2.4 阳极极化曲线的丈量   图4为各试样的极化曲线。从图4中可以看出跟着Mg含贳的增加,阳极材料的开端电位负移。跟着电位的升高,各阳极的电流密度急剧增大,进入活化状况,并且4#和5#试样的曲线较为陡峭,活化区域较长,合金的极化率较低,标明Mg元素含量较大时,对铝阳极具有杰出的活化作用。当w(Mg)=10%时,极化率较大,在电流很小时就钝化。Al-10Mg和Al-5Mg的活化区域很短,并且电位动摇很大。跟着电位的不断升高,各阳极试样进入钝化区。在钝化区域内Al-10Mg的维钝电流密度较小,Al-5Mg次之,可以视为此刻合金构成了较为安稳的膜层。Al-30Mg的维钝电流密度较大,较之Al-10Mg和Al-5Mg,Al-30Mg不易钝化,功能较好。由此证明当w(Mg)=10%后,关于铝阳极具有活化作用。图4 室温下Al-Mg系合金在3.5%NaCl溶液中的极化曲线   Al-20Mg和Al-30Mg在进入钝化区时呈现了拐点,反映了这两个试样的活性溶解不行均匀。这首要是因为合金中的化合物β(Mg5Al8)阳极相和α(Al)基体微观相电位不平衡所造成的,在介质中发作了挑选性溶解[12],表面电位较负的相或质点先溶解,进而导致电位上升,随后电位较正的活性源开端进行溶解。   3定论   (1)从制备的Al-Mg系合金铸态安排可以看到,合金中分出的Mg5Al8相随Mg含量的增加而增加,并且散布均匀。   (2)在纯铝中参加合金元素Mg,电位显着负移,并且比较安稳,电位负移值与Mg含量相关。当w(Mg)=30%时,开路电位达-1.180 V,标明合金元素Mg对铝阳极具有活化作用。   (3)当合金极化时,Mg含量较高的合金微观安排中部分电位不平衡,电位较负的部分发作了优先溶解,致使极化曲线上呈现了一个显着的拐点。这需要在往后的研讨中,经过在Al-Mg二元合金的基础上增加其他活化元素和均匀化处理,期望可以减轻或消除这一现象。

金-砷精矿和其它硫化物精矿的电化学氧化浸出

2019-02-13 10:12:33

近几年来,因为硫化物精矿的物质组成杂乱和环境保护作业的加强,促进硫化物精矿的湿法冶金处理办法不断发展起来。经过广泛地研讨,呈现了许多新的工艺计划。关于在金-砷精矿中与细粒伴生的黄铁矿和砷黄铁矿的浸出来说,电化学氧化就是其间的一个办法。    砷黄铁矿和黄铁矿是在化学性质方面比较安稳的矿藏,不适合用酸溶液和碱溶液进行直接浸出。只要在存在氧化剂(因为它们能使其电位向正值方向改动)下,它们才干分化。对砷黄铁矿和黄铁矿在酸性和碱性溶液中氧化电化学条件作了研讨。成果证明,砷黄铁矿和黄铁矿的化学安稳性在很大程度上取决于所用溶剂的性质。在碱性溶液中可以构成氧化这两种矿藏的最有利条件。在这种溶液中进行氧化时,电极电位的改动最小和所需的电耗最低。在这种情况下,因为对砷黄铁矿和黄铁矿氧化的电化学条件不同,就有可能在处理硫化物精矿时,使困难最大的砷黄铁矿得到优先浸出。    用电化学浸出金-砷精矿时,选用苛性钠溶液来处理是最理想的。苛性钠在所有的碱中是最廉价的,苛性钠溶液具有很高的导电性。用苛性钠溶液时也不会发作能使金转入液相的二次进程,而用溶液和氯化物溶液时就会发生这种二次进程。金的溶解会导致金在液相,阴极沉淀物和浸渣之间的从头散布,成果使下一步收回金的进程更为杂乱;对用苛性钠溶液电化学浸出砷黄铁矿和黄铁矿的动力学研讨标明,在温度超越50℃时,浸出进程是在动力学范围内进行的。在50~80℃范围内,依据氧化条件的不同,所核算出的矿藏氧化的体现活化能的数值为:对砷黄铁矿来说为6.1~14.4千卡/克分子,对黄铁矿而言为8.1~16.3千卡/克分子。在较低温度条件下,因为矿藏表面生成的氧化产品。密度的进步,浸出进程则在内部分散区域中进行。用人工极化法研讨了单晶上的氧化动力学,其方程式如下;    在相同的氧化条件下,当温度为70℃,苛性钠浓度为  3.75克分子/升时,依据上述方程式得出的砷黄铁矿和黄铁矿氧化速度之比为VFeAsS/VFes2=0.345[△φ]。按上述份额可得出结论;砷黄铁矿的氧化速度比黄铁矿快。跟着氧化条件的增强,这两种矿藏氧化速度的不同也会增大。例如,在电位改动50毫伏时,砷黄铁矿的氧化速度为黄铁矿的1.98倍,而当电位改动100毫伏时,则为2.62倍。    对砷黄铁矿和黄铁矿的单矿藏部分在电解槽中氧化所进行的研讨标明,关于磨碎的物料来说,这两种矿藏氧化速度的差异比较小,仅为1.4倍和2倍。磨碎物料的砷黄铁矿和黄铁矿氧化速度的差异减小的原因在于:电解槽中氧化剂和阳极表面对被氧化颗粒的作用非常杂乱以及与物料的分散性有关的-些非必须要素的影响等。[next]    对单矿藏部分的研讨还证明,在实践中,砷黄铁矿和黄铁矿的浸出动力学不只取决于某些已知的规则,并且还与悬浮液,的组成和溶液的盐浓度有关。在多种矿藏悬浮液中,砷黄铁矿的氧化速度会进步,而黄铁矿的氧化速度反而会下降。进步溶液中硫酸钠的浓度(硫酸钠是某些矿藏的分化产品)会下降这两种矿藏的浸出速度。黄铁矿,特别是砷黄铁矿的矿泥部分具有很高的反响才能。    在苛性钠溶液中,砷黄铁矿和黄铁矿的电化学浸出机理是建筑在许多接连反响阶段基础上的。电化学氧化作用是从OH-离子被吸附在硫化物表面时开端的。依据有关溶剂的阴离子对砷黄铁矿和黄铁矿在碱性和酸性溶液中浸出的进程和氧化的电化学特性的影响性质判定,在矿藏表面上构成的吸附络合物能使电子由硫化物向氧化剂传递更简单些,并能促进在较为《平缓》的氧化条件下进行浸出。    在硫被氧化的开端阶段,硫转入液相后,便与氧生成了许多化合物。可是因为电解槽有氧化介质,故其间大多数化合物的存在时刻是很短的。依据氧化条件和氧化时刻的不同,80~90%的硫被氧化成为硫酸根离子。砷则以三价和五价离子方式转入溶液。在开端阶段三价与五价离子之间的份额大致持平,然后,大部分砷则被氧化成五价。    对硫和铁之间份额的研讨证明,在较平缓的氧化条件和低温下浸出时,硫优先被浸出。跟着溶液的电位和温度的进步,硫浸出的选择性则下降,而硫、铁之比到达原始矿藏中化学核算值。砷也有相似的行为。可是砷转入溶液的速度要比硫低些。    在氧化开端时期,固相为两价铁的氢氧化物。这些氢氧化物是在它们的电位向正值方向移动时,被吸附的OH-离子与矿藏晶格中铁离子牢固地结合而成的。在有氧化剂条件下,碱性介质中两价铁的氢氧化物被氧化成三价氢氧化物,然后转为更安稳的化合物Fe2O3。    电化学氧化进程可用下列反响方程式阐明:    2FeAsS+10NaOH+7O2=Fe2O3+2Na2SO4+2Na3AsO4+5H2O,    2FeS2+8NaOH+7.5O2=Fe2O3+4Na2SO4+4H2O。    此刻,除了生成硫酸钠之外,还有钠Na2S03,硫代硫酸钠Na2SO2,以及其它化合物Nan(SxOy)。在砷黄铁矿浸出进程中,与钠Na3AsO4一起生成的还有NaAsO2。在这个进程中,还发作了能生成硫酸铁和磁铁矿的反响。但这些反响所得产品的产率-般不超越2~5%。    依据对砷黄铁矿和黄铁矿电化学氧化进程的动力学和机理研讨的材料来看,当苛性钠浓度为2.5~3.75克分子/升和溶液温度不低于50~60℃时,这两种矿藏的浸出速度最佳。在实践精矿中,这两种矿藏的浸出速度取决于电解槽的结构、单位体积溶液中所需的氧、阳极的电流密度、物料的粒度特性和悬浮液的组成等等。    曾对砷黄铁矿和黄铁矿含量不同的三种金-砷精矿进行了电化学浸出的工艺研讨。研讨成果标明,这-办法的作用很好(见工艺流程图)。在最佳条件下,对这种精矿进行氧化,能使砷黄铁矿的浸出串达72~87%,黄铁矿浸出率为45~53%。因而使化后的尾矿中金晶位与依照焙烧--焙砂化工艺流程处理精矿时的尾矿金档次大致相同。    在除掉砷和硫之后,电化学浸出液可回来运用,而不下降其工艺目标。用石灰处理溶液时,砷呈微溶的:钙方式脱除,而经过用苛性钠使溶液增浓到150克/升和冷却到16~17℃后,硫呈无水的硫酸钠方式脱去。因而,对金-砷精矿进行电化学氧化浸出进程的研讨、实验和技能-经济评价成果证明应当对这-办法进跋涉-步的扩展实验,并且在处理含有毒砂杂质的多种有色金属选矿产品时,选用化学选矿办法有可能使矿藏到达分选。

金-砷精矿及硫化物精矿的电化学氧化浸出1

2019-02-18 10:47:01

近几年来,因为硫化物精矿的物质组成杂乱和环境保护作业的加强,促进硫化物精矿的湿法冶金处理办法不断发展起来。通过广泛地研讨,呈现了许多新的工艺计划。关于在金-砷精矿中与细粒伞伴生的黄铁矿和砷黄铁矿的浸出来说,电化学氧化就是其间的一个办法。     砷黄铁矿和黄铁矿是在化学性质方面比较稳定的矿藏,不适合用酸溶液和碱溶液进行直接浸出。只要在存在氧化剂(因为它们能使其电位向正值方向改动)下,它们才干分化。对砷黄铁矿和黄铁矿在酸性和碱性溶液中氧化电化学条件作了研讨。成果证明,砷黄铁矿和黄铁矿的化学稳定性在很大程度上取决于所用溶剂的性质。在碱性溶液中可以形成氧化这两种矿藏的最有利条件。在这种溶液中进行氧化时,电极电位的改动最小和所需的电耗最低。在这种情况下,因为对砷黄铁矿和黄铁矿氧化的电化学条件不同,就有可能在处理硫化物精矿时,使困难最大的砷黄铁矿得到优先浸出。 用电化学浸出金-砷精矿时,选用苛性钠溶液来处理是最理想的。苛性钠在所有的碱中是最廉价的,苛性钠溶液具有很高的导电性。用苛性钠溶液时也不会发作能使金转入液相的二次进程,而用溶液和氯化物溶液时就会发生这种二次进程。金的溶解会导致金在液相,阴极沉淀物和浸渣之间的从头散布,成果使下-步收回金的进程更为杂乱; 对用苛性钠溶液电化学浸出砷黄铁矿和黄铁矿的动力学研讨标明,在温度超越50℃时,浸出进程是在动力学范围内进行的。在50~80℃范围内,依据氧化条件的不同,所计算出的矿藏氧化的体现活化能的数值为:对砷黄铁矿来说为6.1~14.4千卡/克分子,对黄铁矿而言为8.1~16.3千卡/克分子。在较低温度条件下,因为矿藏表面生成的氧化产品。密度的进步,浸出进程则在内部分散区域中进行。用人工极化法研讨了单晶上的氧化动力学,其方程式如下;           温度为70℃时计算出的反响速度常数为:    在相同的氧化条件下,当温度为70℃,苛性钠浓度为  3.75克分子/升时,依据上述方程式得出的砷黄铁矿和黄铁矿氧化速度之比为VFeAsS/VFes2=0.345[△φ ]。按上述份额可得出结论;砷黄铁矿的氧化速度比黄铁矿快。跟着氧化条件的增强,这两种矿藏氧化速度的不同也会增大。例如,在电位改动50毫伏时,砷黄铁矿的氧化速度为黄铁矿的1.98倍,而当电位改动100毫伏时,则为2.62倍。 对砷黄铁矿和黄铁矿的单矿藏部分在电解槽中氧化所进行的研讨标明,关于磨碎的物料来说,这两种矿藏氧化速度的差异比较小,仅为1.4倍和2倍。磨碎物料的砷黄铁矿和黄铁矿氧化速度的差异减小的原因在于:电解槽中氧化剂和阳极表面对被氧化颗粒的效果非常杂乱以及与物料的分散性有关的一些非必须要素的影响等。 对单矿藏部分的研讨还证明,在实践中,砷黄铁矿和黄铁矿的浸出动力学不只取决于某些已知的规则,并且还与悬浮液的组成和溶液的盐浓度有关。在多种矿藏悬浮液中,砷黄铁矿的氧化速度会进步,而黄铁矿的氧化速度反而会下降。进步溶液中硫酸钠的浓度(硫酸钠是某些矿藏的分化产品)会下降这两种矿藏的浸出速度。黄铁矿,特别是砷黄铁矿的矿泥部分具有很高的反响才能。

酸性电化学抛光溶液中铝离子浓度对抛光质量的影响

2019-01-08 17:01:40

电化学抛光溶液中,铝离子浓度的控制是保证抛光质量的重要方面,因为铝离子浓度与抛光液的黏度是一个恒定值的关系。溶液中铝离子尚未积累之前,溶液黏度低,对抛光质量不利,主要反映在制件表面的某些部位产生磨点、制件表面的光亮度也较差。为克服这一缺点,新配制的抛光溶液中可添加适量的旧溶液(旧溶液中都有过量的铝离子),以弥补其黏度过低而出现的上述现象。 随着电化学抛光不断进行,溶液中铝离子浓度不断上升,黏度也会随之增加,此时电流密度要相应提高,溶液中还需加强搅拌,只有这样才能满足高光亮度的质量要求。 在高黏度的溶液中进行电化学抛光时,由于配送的电流相对要高些,此时制件的外表面会产生大量气体,在黏液膜的覆盖下难以逸出,从而同样会出现点状腐蚀。 为解决这一问题,临时性的措施是提高溶液的温度,也可添加少量水来降低黏度,但提高溶液温度不便操作,添加水又会因此而降低酸度,也难以获得理想的光亮度。 为维护溶液稳定,要控制槽液的黏度在一个稳定的数值之内,使铝离子浓度维持在30g/L左右,超过这个数值时应及时更新部分溶液。

铝及铝合金腐蚀的特征

2019-02-28 10:19:46

1.点腐蚀 点腐蚀又称为孔腐蚀,是在金属上发作针尖状、点状、孔状的一种为部分的腐蚀形状。点腐蚀是阳极反响的一种共同方式,是一种自催化进程,即点腐蚀孔内的腐蚀进程构成的条件既促进又足以保持腐蚀的持续进行。           2.均匀腐蚀 铝在磷酸与等溶液中,其上的氧化膜会溶解,发作均匀腐蚀,溶解速度也是均匀的。溶液温度升高,溶质浓度加大,促进铝的腐蚀。           3.缝隙腐蚀 缝隙腐蚀是一种部分腐蚀。金属部件在电解质溶液中,因为金属与金属或金属与非金属之间构成缝隙,其宽度足以使介质浸入而又使介质处于一种阻滞状况,使得缝隙内部腐蚀加重的现象称为缝隙腐蚀。           4.应力腐蚀开裂(SCC) 铝合金的SCC是在20世纪30年代初发现的。金属在应力(拉应力或内应力)和腐蚀介质的联合效果下所发作的一种损坏,被称为SCC。SCC的特征是构成腐蚀—机械裂缝,既能够沿着晶界开展,也能够穿过晶粒扩展。因为裂缝扩展是在金属内部,会使金属结构强度大大下降,严峻时会发作俄然损坏。SCC在必定的条件下才会发作,它们是:必定的拉应力或金属内部有剩余应力;   板带材工艺废品品种及发作原因 :   1.贯穿气孔 熔铸质量欠好。  2.表面气泡 铸锭含氢量高安排疏松;铸锭表面凸凹不平的当地有脏东面,装炉前没有擦净;蚀洗后,铸块与包铝板表面有蚀洗残留痕迹;加热时刻过长或温度过高,铸块表面氧化;靠前道焊合轧制时,乳液咀没有闭严,乳液流到包铝板下面。   3.铸块开裂 热轧时压下量过大,从铸锭端头开裂;铸块加热温度过高或过低。   4.力学功能不合格 没有正确履行热处理准则或热处理设备不正常,空气循环欠好;淬火时装料量大,盐浴槽温度不行时装炉,保温时刻缺乏,没有到达规则温度即出炉;实验室选用的热处理准则或实验办法不正确;试样规格形状不正确,试样表面被损坏。    5.铸锭夹渣 熔铸质量欠好,板片内夹有金属或非金属残渣。  6.撕裂 光滑油成分不合格或乳液太浓,板片与轧辊间发作滑动,金属变形不均匀;没有操控好轧制率,压下量过大;轧制速度过大;卷筒张力调整得不正确,张力不稳定;退火质量欠好;金属塑性不行;辊型操控不正确,使金属内应力过大;热轧卷筒裂边;轧制时光滑欠好,板带与轧辊冲突过大;送卷不正,带板一边发作拉应力,一边发作压应力,使边际发作小裂口,经屡次轧制后,从裂口处持续扩展,以致撕裂;精整时拉伸机钳口夹持不正或不均,或板片有裂边,拉伸时就会构成撕裂;淬火时,兜链兜得欠好或过紧,使板片压裂,拉伸矫直时构成撕裂。   7.过薄 压下量调整不正确;测厚仪呈现毛病或运用不妥;辊型操控不正确。   8.压折(折叠) 辊型不正确,如压光机轴承发热,使轧辊两头胀大,成果压出的板片中间厚两头薄;压光前板片波涛太大,使压光量过大,然后发作压折;薄板压光时送入不正简单发作压折;板片两头厚差大,易发作压折。    9.非金属压入 热轧机的轧辊、辊道、剪刀机等不清洁,加工进程中脏物掉在板车带上,经轧制而构成;冷轧机的轧辊、导辊、三辊矫直机、卷取机等触摸带板的部分不清洁,将脏物压入;轧制油喷咀阻塞或压力低,带板表面上粘附的非金属脏物冲刷不掉;乳液替换不及时,铝粉冲刷不净及乳液槽未洗刷洁净。   10.过烧 热处理设备的高温外表不精确;电炉各区温度不均;没有正确履行热处理准则,金属加热温度到达或超越金属过烧温度;装料时放得不正,接近加热器的当地或许发作部分过烧。  11.金属压入 加热进程中金属屑落到板带上经轧制后构成;热轧时辊边道次少,裂边的金属掉在带板上;圆盘剪切边质量欠好,带板边际有毛刺,紧缩空气没有吹净带板表面的金属屑;轧辊粘铝后,将粘铝块压在带板上;导尺夹得过紧,刮下来的碎屑掉在板上。  12.波涛 辊型调整得不正确,原始辊型不适合;板形操控系统呈现毛病或运用不妥;冷轧毛料原始板形差或断面中凸度过大;压下率、张力、速度等工艺参数挑选不妥;各品种型的矫直机调整得欠好,矫直辊辊缝空隙不一致,使板片薄的一边发作波涛;对拉伸矫直和拉弯矫直机,伸长率挑选不妥。    13.腐蚀 板片经淬火、洗刷、枯燥后,表面残留有酸、碱或硝盐痕迹时,通过一段时刻后板片就会遭到腐蚀;板带保管不妥,有水滴掉在板面上;加工进程中,触摸产品的辅助材料,如火油、轧制油、乳液、包装油等含有水分或呈碱性,都或许引起腐蚀;包装时卷材温度过高,或包装欠好,运送进程中受损坏。   14.划伤 热轧机辊道,导板粘铝,使热压板带划伤;冷轧机导板、夹送辊等有杰出尖角或粘铝;精整机列加工中被导路划伤;制品包装时,抬片抬放不妥。   15.元素分散 退火及淬火时,没有正确履行热处理准则,不合理地延伸加热时刻或进步保温温度;退火、淬火次数过多;热轧尾部或预先剪切机列没有按工艺规程要求切头切尾,使板片包铝层不合格而构成;错用了包铝板,运用铝板太薄。  16.过厚 原因同7“过薄”。    17.擦伤 吊运卷筒时不小心,易构成卷筒擦伤;送板带不正,轧制时将送歪的带板拉正,使带板与轧辊间发作相对磨擦;卷卷时张力选用不正确,卷取时张力小,开卷时张力大,轧辊把卷筒拉紧使板间发作错动;光滑油含沙锭油太多,轧制后卷筒上残留油不一样,开卷时圈与圈之间发作很细小的滑动构成擦伤。   18.过窄 剪切时圆盘剪距离调整过窄;热粗轧宽展余量缺乏;热精轧圆盘剪调节时,没有很好地考虑冷缩短量与剪切时的剪切余量。    19.过短 剪切时定尺不妥或设备呈现毛病。  20.镰刀形 热轧机轧辊两头辊缝值不同;导尺送带板不正,带板两头延伸不同;热轧机轧辊预热欠好,辊形不正确;乳液喷发不均或喷咀有阻塞;压光机轧制时板片未对中。   21.裂边 铸锭加热温度过低,热压时发作的裂边没有悉数切掉,冷轧后裂边扩展;热轧辊边量过小,或许发作裂边;压下率过大或过小;铸锭浇口部分未切掉,热轧时就会裂边;切边时两头切得不均,一边切得太少,或许发作裂边;退火质量欠好,金属塑性不行;包铝板放得不正,使一面侧边包铝不完全。   22.裂纹 铸锭自身裂纹或加热温度过高或过低;轧制率不适当引起紧缩。  23. 缩短孔 铸块质量欠好。   24.白斑驳 冷轧用的乳液不清洁,或新换乳液拌和不均。  25乳液痕 轧制时乳液没有吹净,使乳液卷进筒里;热精轧温度太低,乳液浓度太高;风管里有水,随空气吹到带板上。  26.包铝层错动 包铝板放得不正,热粗轧时金属包铝板和铸锭间发作错动;热粗轧轧制时铸块送得不正;焊合轧制时压下量太小,没有焊合上;对侧面包铝铸块辊边量太大;精整剪切及热精轧切边量不均,一边切得太少。    27. 洼陷(碰伤) 板片或卷筒在转移或停放进程中被磕碰;冷轧或退火时卡子打得欠好,以及退火料不洁净,有金属物或杰出物;冷轧时卷进硬的金属渣或其它硬东西。   28.松树枝状 冷轧时压下量太大,金属在轧辊间因为冲突力大,来不及活动而发作滑动;轧制液浓度太大,活动性欠好,不能均匀分布在板带面上,轧制后就会发作松树状;厚度显现仪器呈现毛病;冷轧张力太小。  29.压过划痕 热轧发作波涛或镰刀形,当其通过尾部给料辊、剪刀、三辊等时被划伤,及轧热机导板之划伤,并被压过;退火装料或转移次数多,使卷筒松层;热轧路途粘铝划伤带板,经冷轧后发作;冷轧机的路途,三辊、五辊呈现粘伤或滚动不灵,划伤、擦伤铝板,经轧制而发作;冷轧及热轧张力不稳定,张力巨细不匹配,或装卸卷时不小心,使层间错动擦伤板面。   30.硝石痕 淬火后洗刷不净,板片表面留有硝石痕压光前擦得不洁净。  31.印痕 冷轧机轧辊粘有金属残渣,或轧辊上带有印痕印在板面上;矫直和辊子上粘有金属残屑,未清辊或清辊不完全。矫直前金属残渣掉在板片上,经矫直而构成。   32.粘铝 在剪切机列上因矫直机辊子不洁净构成粘铝;精整时的一切多辊矫直机易粘伤片板面;热轧或冷轧时轧辊粘铝构成板带粘伤。   33.折伤 薄板转移不小心。   34.揉擦伤 淬火后板片弯曲度太大,相互擦伤;装卸料时不小心,或装料量太多,使板片相互错动。   35.横波 冷轧薄板时张力操控不妥,使卷筒内匝在卸卷时构成雀窝;轧制进程中中间泊车。   36.包铝层厚度不合格 热轧焊合压下量过大;热轧尾部或预剪切头切尾量太少;包铝板用错了;碱洗时刻过长。  37.油痕 冷轧今后板上残留轧制油。    38.滑移线 板片在拉伸时因拉伸量太大呈现的滑移线(沿途45°)方向。  39.水痕 淬火后未擦洁净,压光时压在板片上。  40.表面不亮 轧辊、压光辊、矫直辊光洁度不行,光滑功能欠好,太脏。   41.小黑点 在热轧板材进程中,因为高温乳液分化,分化产品与在轧制进程中因光滑欠好使轧辊与铝板冲突而发作的铝粉在高温下相互效果,发作“小黑点”混合于乳液中,通过轧制又压到铝板表面上,构成小黑点;乳液稳定性欠好,不清洁,光滑性欠好,用硬水制造,乳液喷发到轧辊上不均匀,及辊道不清洁,辊道、地沟、油管、油箱不清洁也易发作“小黑点”。  42.起皮 因为铣面质量欠好,加热铸块表面氧化,铸块自身质量欠好构成条状或块状起皮。  43.分层 在轧制进程中,带板端头或边部发作不均匀变形,持续轧制时分散而成。

细菌氧化浸出含金砷黄铁矿的过程机理及电化学研究进展

2019-02-20 10:04:42

一、前 言 跟着全球生态问题日益严重、易选易处理金矿石资源的日益干涸以及冶金技能的进步,环境负效应低、经济效益好并且可以有用处理难处理金矿石的冶金技能越来越受到重视并且成为或许.  难处理金矿又称难浸金矿或难选冶金矿,是指惯例化工艺中直接化率低于70%的金矿. 黄金矿产资源约有 1/3 归于难处理金矿,现在难浸矿石的金占国际黄金储量的60%.  构成金矿难处理的要素许多,如金以超细粒包裹于载金矿产中、矿石中含有某种按捺化浸出的元素(如 C, As)等。难处理金矿中很大一类是含金硫化矿,黄铁矿和砷黄铁矿FeAsS(毒砂)是常见的载金硫化矿,金以次显微粒状包裹于其间。为了进步这类矿石金的化浸取率,进行预处理是十分必要的。细菌氧化预处理与传统的预处理办法比较环境负效应低、经济效益好,但因为其自身的一些缺陷,如预处理时间长、氧化进程的放热以及浸出进程发作的砷对浸矿细菌的毒害作用等问题约束了其进一步运用. 含砷金精矿细菌浸出预处理进程强化,要求深化了解细菌氧化浸出硫化矿的机理,此进程本质上是细菌参加的氧化复原反响,触及电子在矿产-吸附于矿产表面的细菌、矿产-浸出液和浸出液-悬浮细菌等界面之间的搬迁,凭借现代电化学分析技能能得到细菌氧化进程的电化学信号,有用地进行机理研讨。 二、含砷金精矿细菌氧化预处理工艺 细菌氧化浸出进程可以选用多种细菌,运用最为广泛的是以氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidansAt. f)为主的菌株. 现在,对细菌浸出作用机制存在直接作用、直接作用和联合作用三种观点。以氧化亚铁硫杆菌为例,直接作用和直接作用如图1所示。 联合作用机制指细菌浸出进程中直接作用和直接作用往往是一起存在的,有时以直接作用为主,有时又以直接作用为主。吸附于矿产表面的细菌对矿产进行开端的氧化,一起为悬浮于浸出液中的细菌供给成长基质。图1 直接作用和直接作用比较 虽然其机理研讨没有得出遍及的定论,但难浸金矿细菌浸出工艺因与传统的预处理工艺比较具有显着优势现已得到广泛的选用,其首要长处有:(1)出资少,本钱低;(2)不需求杂乱深邃的技能;(3)设备简单处理;(4)有利于环境保护。 开端的生物浸出预处理工艺研讨取得了杰出的作用,李希明等 进行了含砷金精矿公斤级试验,经细菌预处理 5d的金精矿脱砷率大于80%,化浸金率大于 90%;向兰等选用渗滤柱浸的工艺研讨含砷金精矿细菌预处理,未经细菌预处理的矿石化渗滤柱浸 44 d的浸金率为27.4%,而处理后的化浸出率可达 66.8%~73.2%,这些研讨成果为细菌预氧化脱砷-化提金的进一步工业运用供给了根据。自1986 年国际上榜首座生物预氧化工厂于南非 Fairvie 建成,1998年我国日处理10 t金精矿的陕西中矿生物矿业工程有限公司生物提金厂正式投产,2000年烟台市黄金冶炼厂生物氧化工程的成功建造和投产,标志着我国成为国际上少量具有此项高新技能的国家之一。现在细菌预处理首要有如下一些工艺:BIOX(R)工艺、BacTech工艺、Newmont工艺和 Geobiotics 工艺。 含砷金精矿细菌浸出预处理进程因为自身的一些缺陷,如逗留时间长、在酸性溶液中氧化,因此有必要运用防腐材料,氧化进程放热导致温升以及浸出进程发作的砷对浸矿用细菌的毒害作用约束了其进一步工业运用。细菌预处理的开发和优化,要求深化了解细菌氧化浸出硫化矿的机理,并以此为根底强化动力学进程,在详细的机理指导下推进细菌浸出预处理的进一步工业运用. 三、含砷金精矿细菌氧化机理研讨(一)砷黄铁矿的细菌氧化进程砷黄铁矿(毒砂)是含砷精金矿中最常见的矿产之一,分子式为 FeAsS,单斜晶系,由阳离子 Fe2+与阴离子团[AsS]2-构成毒砂晶体. 细菌浸出毒砂机理的研讨报导比较多。在 FeAsS中,As与S含量常发作改动,由FeAs0.9S1.1改动至 FeAs1.1S0.9.毒砂是氧化活性较高的硫化矿. Edwards 等通过电镜盯梢调查 At. f存在状况下毒砂抛光表面的改动,发现毒砂抛光表面通过 At. f 长期作用也未在吸附细菌周围呈现细菌形状及巨细的氧化痕迹,而是在表面构成深沟,毒砂沿着深沟的氧化得到加强,然后得知毒砂的At. f 氧化或许是以直接作用为主.  杨洪英等研讨了不一起期的毒砂抛光面的形状以及化学组分,发现毒砂的细菌氧化首要从表面开端,并逐步沿裂理、裂隙向晶体内部深化.毒砂氧化进程中,As表现出[AsS] 2-→As(III)→As(V)的价态改动,并分析得到毒砂细菌氧化的黄色沉积物是黄钾铁矾 KFe3(SO4)2(OH)6和砷华As2O3,当它们掩盖在毒砂表面时对细菌进一步氧化起到按捺作用。Jones等研讨了细菌浸出进程在毒砂表面构成的裂缝的不同部位以及浸出液化学组分的改动状况,一起通过电镜对毒砂表面产品进行检测,发现即便毒砂表面掩盖了氧化构成的沉积物膜,阻挠细菌和矿产的直接触摸,但只需溶液中的 Fe3+和O2可以通过分散作用到达未氧化晶体,毒砂的氧化作用就可以继续进行,直到沉积物膜彻底阻挠Fe3+和O2分散到未反响晶体. Min 等比较了毒砂和黄铁矿的浸出特性,得出毒砂细菌浸出的直接作用机制根据:(1)浸出进程只要少量细菌吸附在毒砂表面,而细菌的直接作用有必要吸附细菌的参加;(2)浸出进程表现出对砷元素的挑选性优先浸出,因为砷对细菌的毒害作用,这种现象用直接机理显然是不能解说的;(3)浸出进程中毒砂表面没有看到细菌形状的腐蚀坑呈现,而是表现出全体氧化性,这只能用化学氧化行为解说。 以上研讨阐明细菌氧化的直接作用在毒砂的细菌浸出进程中的重要作用。可是,这些研讨并不能充分阐明At. f对毒砂的氧化只要直接作用. Fernandez等对毒砂的 At. f氧化进程及其表面的物理化学性质、细菌在矿产颗粒与浸出液中的散布状况以及浸出液成分等进行了更翔实的检测,以为At. f氧化毒砂可以分为3个阶段榜首阶段是开端氧化毒砂时,细菌吸附到矿产表面,吸附细菌数量迅速增加,腐蚀矿产表面,加强了细菌的直接作用。直接作用发作的 Fe2+会促进溶液中细菌的成长,溶液中细菌数量的增加引起更多细菌吸附到矿产表面。此进程首要为细菌的直接作用:第二阶段很多的活性细菌将Fe2+,As(III)氧化为 Fe3+, As(V),发作的 Fe 3+又可氧化 As(III)和毒砂晶体.  这个进程首要是细菌的直接作用,即 At. f 的首要作用是再生Fe3+:第三阶段溶液中Fe3+和As(V)浓度的升高使浸出液中沉积物铁的浓度升高,沉积物的增加下降了溶液中Fe3+的浓度,按捺了细菌的直接氧化作用:该细菌氧化进程可用以下总反响方程式标明:其间榜首、二阶段 n=2,第三阶段 n=4. 由上述研讨成果可以为,毒砂的 At. f氧化作用在不同阶段别离有不同的作用机制起主导作用。为了清晰论述浸出机理,需求进一步断定的问题是:榜首阶段细菌对毒砂的氧化是怎么进行的,究竟是什么介质在氧化毒砂晶体;第二阶段Fe 3+离子氧化毒砂晶体是怎么进行的;根据前两个阶段的定论,怎么防止沉积物对氧化的按捺作用。各个阶段的详细机理还需求进一步研讨。 (二)砷硫化矿细菌氧化的动力学进程触及硫化矿细菌浸出动力学模型的研讨较多,这些研讨成果关于砷黄铁矿细菌浸出动力学模型的树立有必定助益.  开端的研讨根据传统化工模型,偏重于细菌氧化的传质要素,企图通过树立具有遍及含义的模型来树立广泛适用的浸矿动力学理论.  跟着研讨的深化,对细菌浸矿进程的了解更深入. 最近的关于细菌浸出的研讨标明,在浸出进程中,硫化矿的浸出有两个进程. 在此根底上可以以为,硫化矿的浸出首要是 Fe3+的化学浸出,细菌的作用首要为再生系统中的 Fe3+离子。这样Fe3+对硫化矿的浸出作用和细菌对 Fe3+的氧化就可以相对独登时研讨和强化。浸矿进程中细菌对Fe3+的氧化是通过铁氧化酶完结的,是酶促反响。大部分描绘细菌对Fe3+氧化的模型是通过 Monod 方程结合电化学理论树立的. 如表1所示,不同的研讨者只考虑了浸出进程中不同的环境参数对细菌氧化Fe3+反响的按捺或促进作用,然后调整模型的数学表达式.可以看到,不同研讨者得出的反响机理有纤细的不同.这首要是因为细菌浸出进程触及到矿产的物理化学性质、细菌菌种生理特性以及选用的环境参数的杂乱性. 根据不同的试验条件,不同的研讨者得出不同的试验成果,在根本相同的机理指导下,对试验成果的解说导致对根本机理作出不同的调整.  因此,对详细的细菌浸出进程进行研讨,通过试验得出浸出进程特定的动力学模型才具有含义。 表1  不同研讨中的细菌成长及氧化Fe3+的动力学模型至于元素硫在细菌浸出进程中的转化,至今尚无一致的动力学理论根底。矿产氧化进程中,元素硫产品或许作为沉积物附着于矿产表面阻挠矿产的进一步氧化,细菌的作用或许是去除硫化物沉积层的阻挠作用,促进细菌浸出的继续进行。 Fe3+对硫化矿的浸出作用可用电化学理论来研讨,针对含砷金精矿的细菌浸出进程,1999 年 Ruitenberg等以此为根底推导并验证了砷黄铁矿的 Fe3+浸出动力学模型。 细菌浸出系统中Fe3+和Fe2+的份额可用Nernst方程表述:式中 E为溶液氧化复原电位(mV),  E0'为标准电动势(mV),R为普适气体常数[kJ/(mol.K)],T为温度(K),z为参加氧化复原反响的电荷数,F 为法拉第常数(C/mol)。系统中由铁元素守恒得砷黄铁矿的浸出速率表达式为由上述方程得到砷黄铁矿的浸出速率与系统中Fe3+和Fe2+的联络:进一步得到终究的砷黄铁矿Fe3+浸出表达式在随后的验证试验中,Ruitenberg等得到了该模型根本契合试验成果的定论.  当然,该模型仅仅朴实的化学与电化学推导进程,并且仅仅在微观尺度上对浸矿动力学的描绘,更准确的模型应考虑吸附于矿产表面的细菌对矿产的浸出作用以及Fe3+和Fe2+的传质作用等。 (三)砷硫化矿细菌氧化的生物化学在浸出进程中,吸附于矿产表面的细菌与悬浮于浸出液中的细菌发挥着不同的作用。一般以为吸附细菌起直接浸出作用,悬浮细菌氧化系统中的Fe2+,起再生Fe3+的作用。这是根据不同的生物化学机能。浸出系统中吸附至矿产表面的细菌在浸出进程中发挥了重要作用. Nemati等提出了细菌吸附于矿产表面的一般进程:首要,细菌吸附于矿产表面,游离细菌与吸附细菌之间存在平衡机制;其次,细菌排泄的细胞外聚合物(EPS)构成细胞膜与矿产间的衔接。吸附至矿产表面的细菌被自身发作的EPS所包裹,而EPS 又介导了细菌与硫化矿产的能量沟通,在生物膜的构成和细菌-基质的界面作用中起着重要作用. Hansford 等以为只要排泄了胞外聚合物的细菌才干吸附于矿产表面进而浸蚀矿产,不同的底物或许使细菌排泄不同的胞外聚合物,如黄铁矿表面成长的At.f排泄的胞外聚合物发现有葡萄糖醛酸残基,这些基团可以与Fe3+构成复合物,矿产的浸出只要在Fe3+浓度到达必定值时才有显着的作用,Fe3+浓度较低时调查不到显着的浸出作用。Fe3+在其间的作用首要有:(1)构成聚合物-Fe3+复合物,这种聚合物或许是生物浸出的开端作用物,一起,胞外聚合物也有富集Fe3+ 的作用;(2)使细菌表面具有正电荷,可以吸附于具有负电荷的矿产表面.而成善于硫单质表面的细菌则排泄不同的胞外聚合物,细菌与其表面的结合也首要靠疏水作用力,这种作用力比较弱小. Tributsch等以为细胞外聚合物中含有硫醇键(—SH)基酸(如半胱酸)为根底的物质是细菌与具有特殊晶体结构的矿产间作用的要害,这类化合物可以将硫以胶体的方式浸出。以上研讨都没有触及到细胞外聚合物中有生物酶直接参加的细菌氧化进程,吸附到矿产表面的细菌对矿产氧化也是Fe 3+与胞外聚合物中葡萄糖醛酸残基的复合物起了要害的作用;直接作用机制是现在比较遍及承受的细菌氧化机制。本研讨以为,因为方针矿产物理化学性质以及 At. f自身的杂乱性,细菌浸出没有遍及性的作用机制,究竟是直接作用仍是直接作用,应该视详细的矿产以及细菌浸出的整个进程而定。 大多数研讨者用化学浸透理论解说铁氧化进程中生物体内 ATP 的耦合作用,以为 Fe2+在适宜的位点进入细菌的呼吸链,其开释的电子沿呼吸链传递给细菌体内的终究电子受体O2,这个进程发作的能量供细菌成长。如图 2 所示,图中 Xe 代表细胞质膜中参加电子从 Fe2+传递到O2的酶系列,Xep和 Xen别离标明其氧化态和复原态;Xc标明参加CO2生物固定的酶系列,Xc 是其失活状况;Xn是用于贮存细胞中的碳元素及能量的物质,Xn'是其贮存能量的状况。电子通过一系列酶从 Fe2+传递到O2,构成质膜表里的质子和电子梯度,质子通过ATP 合酶(ATPase)从质膜外传递到质膜内,为 ATP 的组成供给能量;ATP为细胞固定 CO2和生物大分子的组成供给能量。图2  At. f氧化Fe2+反响模型 路殿坤等通过热力学核算,得出Fe2+进入生物呼吸链的方位在细胞色素C之前而坐落泛醌(辅酶Q)之后。清晰参加电子从 Fe3+传递到O2的酶系列是细菌工作者关怀的内容,图3 给出了研讨中提出比较多的电子传递线路.一些研讨者以为,电子从 Fe2+到铁质兰素间存在没有发现的电子搬运酶,因为通过动力学核算得到的电子传递速率与试验中得到的 Fe2+氧化速率比较太慢;与上述电子传递次序不同的是,Hazra 等以为电子通过细胞色素C传递到铁质兰素. 浸矿用细菌的电子传递酶系统还需求更深一步的研讨。图3  At. f  氧化Fe2+电子传递链 细菌的生物化学特性是其遗传要素影响的成果,要提醒硫化矿生物浸出与细菌成长生化进程的相关和规则,需求在分子水平上揭开细菌氧化机理,进而可以对浸矿细菌进行基因水平上的改造,发明新一代高性能浸出细菌的根底.从细菌内部分子水平上生物化学进程的研讨提醒硫化矿细菌氧化浸出机理,需求处理的根本问题包含:细菌的基因结构,基因的哪个特定片断参加了反响,是怎样的反响进程,特写基因的和测序,怎么影响或改动特定基因的作用等. Ayme 等详细研讨了 At. f ATCC33020内编码呼吸链各组分基因操纵子的结构及特性,揣度浸矿进程一切电子传递酶的基因按必定的次序存在于同一个操纵子内,并且这些基因一起转录;在铁或硫基质中成长时这些基因均可转录,阐明该操纵子所编码的蛋白在亚铁氧化及硫氧化进程中均发作作用。 在氧化亚铁硫杆菌铁氧化系统的研讨中,各研讨者所得出的定论不同。原因一方面或许是他们对所得材料的解说不同,另一方面反映出在极点成长环境中强壮的挑选压力所构成的遗传多样性,使得不同种群之间能量代谢系统呈现差异。 (四)砷硫化矿细菌氧化电化学(界面电子搬运)硫化矿的生物浸出应是化学、固体表面化学、生物化学和电化学的穿插,因为此进程本质上是氧化复原反响,电子在矿产表面与浸出液界面以及吸附细菌界面之间的传递是反响的最根本原因,研讨浸出进程的电化学就显得极其重要。细菌浸出的电化学原理首要调查以下两个要素在细菌浸出中的作用:(1)系统中首要的电对Eox(O2/H2O),Esox(S 组分/粘附细菌)和 EEP(Fe2+ /Fe3+)的改动规则;(2)反响的电子传递链。如图4(a)所示,假如溶液中的铁首要以 Fe2+的方式存在,导致系统中EEP比较低,则 Eox和EEP之间的点位差最大,导致细菌的氧化作用表现在对Fe2+的氧化进程,电子从Fe2+搬运到细菌原生质体内的O2;图 4(b)和图 4(c)比较了有无满足O2的状况下,系统中铁元素首要以Fe2+的方式存在时系统的不同之处,这时电子从硫化物搬运到Fe3+并将其转化为 Fe2+,如O2足够,在细菌的参加下Fe2+能从头转化为Fe3+,使浸出进程能继续下去,反之,Fe3+的耗费将导致溶液中 Fe2+占主导地位,然后使浸出中止。图4  细菌浸出系统首要氧化-复原电对与电子传递的联络 研讨浸出进程中的浸矿细菌与矿产界面的电化学作用可以从两方面考虑:一方面,改动浸出系统中电化学要素进而加强细菌的浸矿作用;另一方面,通过浸出进程的电化学信号检测,给出检测信号随进程改动的合理解说,得到细菌浸出进程的或许机理。可以由以下思路考虑用电化学办法进行上述研讨:一方面调查电化学要素和细菌活性之间的联络,另一方面调查细菌活性与矿产浸出之间的联络,二者结合调查电化学要素和矿产浸出之间联络的一般性规则。 现代电化学分析技能可以作为研讨硫化矿的生物浸出界面电化学行为的有用手法,矿产电极的制备是电化学技能研讨细菌浸出进程的条件.  根据矿产的物理化学性质,可以将矿产加工成矿产-碳糊电极或许将导电性好的矿产晶体加工成矿产电极。 石绍渊选用循环伏安曲线、动电位扫描、恒电位极化和沟通阻抗等多种电化学办法,研讨了铁闪锌矿-碳糊电极[图 5(a)]的电化学性质,提醒了铁闪锌矿生物浸出进程的电化学机理和微观电化学反响进程,调查了浸出系统各种要素对其电化学的相应影响,进一步提醒了矿产生物浸出的反响机理,并为生物浸出的强化措施供给根据. 余景开使用电位扫描、电位阶跃、恒电位库仑分析、沟通阻抗等办法,研讨了砷黄铁矿电极在碱性,尤其是性溶液中阳极氧化的电化学行为. Cabral等[31]在研讨黄铁矿细菌浸出系统的界面机制描绘了3种比较老练的电极制造(图5),改善的电极增强了导电性,最大或许地排除了搅扰要素。详细的含砷精金矿的生物浸出进程要考虑愈加杂乱的要素。以砷黄铁矿为例,Yang 等研讨了砷黄铁矿的亚微结构,以为超细的金颗粒大部分以亚微状况包裹于砷黄铁矿晶体中,并且金颗粒的散布是不均匀的。一般来说,含砷量高的矿产区含金量高,矿产晶体的核区域根本没有金组分的存在. 在含金的矿产晶体中,天然构成“金/砷黄铁矿”电对,与金的慵懒比较,砷黄铁矿具有很高的活性,因为原电池作用十分简单被氧化,然后损坏砷黄铁矿晶格, 使金颗粒露出出来.  富含金的区域一般在砷黄铁矿的晶格边际、晶体表面和表面裂缝,在矿产晶体的核区域根本没有金组分的存在,因此关于含金砷黄铁矿,为到达有用预处理的意图,没有必要将砷黄铁矿彻底氧化。 以上回忆了硫化矿细菌浸出的研讨,详细到砷黄铁矿,没有有遍及承受的氧化机制。要澄清细菌浸出的机理,至少应阐明3个层面的问题:(1) 是什么在氧化硫化矿,氧化进程中的榜首电子受体是谁;(2)这种氧化进程的反响途径是什么,即反响的终端产品是什么,在到终端产品之前阅历了哪些中间阶段;(3)细菌起何作用并怎么起作用。这些问题的提出都触及到矿产表面、浸出液及细菌界面之间的电化学研讨,因此可以断语,电化学研讨技能可在生物浸出的研讨中发挥重要作用.四、细菌氧化进程强化在实践的出产运用及机理研讨进程中对浸出系一致些参数设定的改动可以下降出产本钱以及有助于机理的探究和验证。细菌浸出有必要考虑不同矿产浸矿进程发作的金属离子对细菌活性的影响,氧化亚铁硫杆菌耐金属离子的才能别离为 Zn 119,Cu 55,Mn 40,Ni 72g/T 。向兰研讨了不同矿产浸出进程中发作的金属离子对细菌活性的影响,以为可以通过驯化进步细菌对特定金属离子的耐受性,然后进步细菌在浸出进程中的活性.与一般的硫化矿浸出进程比较,含砷金精矿的浸出进程发作的砷对细菌的毒性是限制这类矿产浸出选用高浓度矿浆的重要要素,砷的浓度过高会按捺 At. f对Fe2+的氧化,然后使 Fe3+失活,通过对At. f的耐砷驯化可进步其对砷的耐受性. 细菌浸矿系统中各种物理化学要素都或许对浸出作用发作影响,如处理浮选金矿时浮选药剂对细菌成长和毒砂分化的影响、元素硫在微生物氧化中的行为和As3+与As5+对细菌氧化的影响Deng等研讨了以下要素对细菌浸出功率的影响:(1)耐砷驯化细菌的选用;(2)磁化水技能的选用;(3)表面活性剂的增加;(4)有催化作用的金属离子的引进。这些要素的作用机理或许还不清晰或许还需求进一步的验证.成果标明,它们都不同程度地进步了细菌浸出的作用。 新技能如水热、超声、电场、磁场强化等技能的选用为新的化学化工技能的开发供给了关键。  生物冶金方面,声纳生物冶金(Sonobioleaching)的呈现预示了生物冶金宽广的开展空间。Swamy等调查了细菌浸出镍矿和铅矿进程和超声波技能联用的浸出作用,描绘了超声波对加强浸出作用的作用,提出了超声波加强生物冶金作用机理假说。新技能在生物冶金方面的选用有助于推行生物冶金的工业运用,也为其机理研讨供给了更多的手法。五、结语 生物冶金是处理冶金职业环境负效应及下降其本钱的有用途径,尤其是将生物浸出运用于难浸金矿的预处理。因为各种矿产品化性质以及不同浸矿用微生物生理特性的杂乱性,矿产的生物浸出没有遍及适用的机理。砷黄铁矿和氧化亚铁硫杆菌别离是最常见的载金体和浸矿用微生物之一,氧化亚铁硫杆菌氧化砷黄铁矿的机理研讨具有重要学术含义和运用价值。生物氧化本质上是对矿产的氧化反响,并且矿产成分的杂乱性天然在系统中构成各类原电池,在这些进程中电子的搬运都起重要作用。今世电化学分析技能可以供给系统全面而准确的电化学信号,为矿产浸出的作用加强以及浸出机理的研讨供给有用手法。可以预见,选用电化学办法可以有用地探究难浸金矿的细菌浸出机理,提出强化措施。

铝及铝合金腐蚀的基本类型

2019-03-08 12:00:43

1.点腐蚀 点腐蚀又称为孔腐蚀,是在金属上发作针尖状、点状、孔状的一种为部分的腐蚀形状。点腐蚀是阳极反响的一种共同方式,是一种自催化进程,即点腐蚀孔内的腐蚀进程构成的条件既促进又足以保持腐蚀的持续进行。         2.均匀腐蚀 铝在磷酸与等溶液中,其上的氧化膜会溶解,发作均匀腐蚀,溶解速度也是均匀的。溶液温度升高,溶质浓度加大,促进铝的腐蚀。      3.缝隙腐蚀 缝隙腐蚀是一种部分腐蚀。金属部件在电解质溶液中,因为金属与金属或金属与非金属之间构成缝隙,其宽度足以使介质浸入而又使介质处于一种阻滞状况,使得缝隙内部腐蚀加重的现象称为缝隙腐蚀。     4.应力腐蚀开裂(SCC) 铝合金的SCC是在20世纪30年代初发现的。金属在应力(拉应力或内应力)和腐蚀介质的联合效果下所发作的一种损坏,被称为SCC。SCC的特征是构成腐蚀—机械裂缝,既能够沿着晶界开展,也能够穿过晶粒扩展。因为裂缝扩展是在金属内部,会使金属结构强度大大下降,严峻时会发作俄然损坏。SCC在必定的条件下才会发作,它们是:  ——必定的拉应力或金属内部有剩余应力;  板带材工艺废品品种及发作原因      1.贯穿气孔 熔铸质量欠好。      2.表面气泡 铸锭含氢量高安排疏松;铸锭表面凸凹不平的当地有脏东面,装炉前没有擦净;蚀洗后,铸块与包铝板表面有蚀洗残留痕迹;加热时刻过长或温度过高,铸块表面氧化;第一道焊合轧制时,乳液咀没有闭严,乳液流到包铝板下面。      3.铸块开裂 热轧时压下量过大,从铸锭端头开裂;铸块加热温度过高或过低。      4.力学功能不合格 没有正确履行热处理准则或热处理设备不正常,空气循环欠好;淬火时装料量大,盐浴槽温度不行时装炉,保温时刻缺乏,没有到达规则温度即出炉;实验室选用的热处理准则或实验办法不正确;试样规格形状不正确,试样表面被损坏。      5.铸锭夹渣 熔铸质量欠好,板片内夹有金属或非金属残渣。      6.撕裂 光滑油成分不合格或乳液太浓,板片与轧辊间发作滑动,金属变形不均匀;没有操控好轧制率,压下量过大;轧制速度过大;卷筒张力调整得不正确,张力不稳定;退火质量欠好;金属塑性不行;辊型操控不正确,使金属内应力过大;热轧卷筒裂边;轧制时光滑欠好,板带与轧辊冲突过大;送卷不正,带板一边发作拉应力,一边发作压应力,使边际发作小裂口,经屡次轧制后,从裂口处持续扩展,以致撕裂;精整时拉伸机钳口夹持不正或不均,或板片有裂边,拉伸时就会构成撕裂;淬火时,兜链兜得欠好或过紧,使板片压裂,拉伸矫直时构成撕裂。      7.过薄 压下量调整不正确;测厚仪呈现毛病或运用不妥;辊型操控不正确。      8.压折(折叠) 辊型不正确,如压光机轴承发热,使轧辊两头胀大,成果压出的板片中间厚两头薄;压光前板片波涛太大,使压光量过大,然后发作压折;薄板压光时送入不正简单发作压折;板片两头厚差大,易发作压折。      9.非金属压入 热轧机的轧辊、辊道、剪刀机等不清洁,加工进程中脏物掉在板车带上,经轧制而构成;冷轧机的轧辊、导辊、三辊矫直机、卷取机等触摸带板的部分不清洁,将脏物压入;轧制油喷咀阻塞或压力低,带板表面上粘附的非金属脏物冲刷不掉;乳液替换不及时,铝粉冲刷不净及乳液槽未洗刷洁净。      10.过烧 热处理设备的高温外表不精确;电炉各区温度不均;没有正确履行热处理准则,金属加热温度到达或超越金属过烧温度;装料时放得不正,接近加热器的当地或许发作部分过烧。      11.金属压入 加热进程中金属屑落到板带上经轧制后构成;热轧时辊边道次少,裂边的金属掉在带板上;圆盘剪切边质量欠好,带板边际有毛刺,紧缩空气没有吹净带板表面的金属屑;轧辊粘铝后,将粘铝块压在带板上;导尺夹得过紧,刮下来的碎屑掉在板上。      12.波涛 辊型调整得不正确,原始辊型不适合;板形操控系统呈现毛病或运用不妥;冷轧毛料原始板形差或断面中凸度过大;压下率、张力、速度等工艺参数挑选不妥;各品种型的矫直机调整得欠好,矫直辊辊缝空隙不一致,使板片薄的一边发作波涛;对拉伸矫直和拉弯矫直机,伸长率挑选不妥。      13.腐蚀 板片经淬火、洗刷、枯燥后,表面残留有酸、碱或硝盐痕迹时,通过一段时刻后板片就会遭到腐蚀;板带保管不妥,有水滴掉在板面上;加工进程中,触摸产品的辅助材料,如火油、轧制油、乳液、包装油等含有水分或呈碱性,都或许引起腐蚀;包装时卷材温度过高,或包装欠好,运送进程中受损坏。      14.划伤 热轧机辊道,导板粘铝,使热压板带划伤;冷轧机导板、夹送辊等有杰出尖角或粘铝;精整机列加工中被导路划伤;制品包装时,抬片抬放不妥。      15.元素分散 退火及淬火时,没有正确履行热处理准则,不合理地延伸加热时刻或进步保温温度;退火、淬火次数过多;热轧尾部或预先剪切机列没有按工艺规程要求切头切尾,使板片包铝层不合格而构成;错用了包铝板,运用铝板太薄。     16.过厚 原因同7“过薄”。      17.擦伤 吊运卷筒时不小心,易构成卷筒擦伤;送板带不正,轧制时将送歪的带板拉正,使带板与轧辊间发作相对磨擦;卷卷时张力选用不正确,卷取时张力小,开卷时张力大,轧辊把卷筒拉紧使板间发作错动;光滑油含沙锭油太多,轧制后卷筒上残留油不一样,开卷时圈与圈之间发作很细小的滑动构成擦伤。      18.过窄 剪切时圆盘剪距离调整过窄;热粗轧宽展余量缺乏;热精轧圆盘剪调节时,没有很好地考虑冷缩短量与剪切时的剪切余量。      19.过短 剪切时定尺不妥或设备呈现毛病。      20.镰刀形 热轧机轧辊两头辊缝值不同;导尺送带板不正,带板两头延伸不同;热轧机轧辊预热欠好,辊形不正确;乳液喷发不均或喷咀有阻塞;压光机轧制时板片未对中。      21.裂边 铸锭加热温度过低,热压时发作的裂边没有悉数切掉,冷轧后裂边扩展;热轧辊边量过小,或许发作裂边;压下率过大或过小;铸锭浇口部分未切掉,热轧时就会裂边;切边时两头切得不均,一边切得太少,或许发作裂边;退火质量欠好,金属塑性不行;包铝板放得不正,使一面侧边包铝不完全。      22.裂纹 铸锭自身裂纹或加热温度过高或过低;轧制率不适当引起紧缩。      23. 缩短孔 铸块质量欠好。      24.白斑驳 冷轧用的乳液不清洁,或新换乳液拌和不均。      25乳液痕 轧制时乳液没有吹净,使乳液卷进筒里;热精轧温度太低,乳液浓度太高;风管里有水,随空气吹到带板上。     26.包铝层错动 包铝板放得不正,热粗轧时金属包铝板和铸锭间发作错动;热粗轧轧制时铸块送得不正;焊合轧制时压下量太小,没有焊合上;对侧面包铝铸块辊边量太大;精整剪切及热精轧切边量不均,一边切得太少。      27. 洼陷(碰伤) 板片或卷筒在转移或停放进程中被磕碰;冷轧或退火时卡子打得欠好,以及退火料不洁净,有金属物或杰出物;冷轧时卷进硬的金属渣或其它硬东西。      28.松树枝状 冷轧时压下量太大,金属在轧辊间因为冲突力大,来不及活动而发作滑动;轧制液浓度太大,活动性欠好,不能均匀分布在板带面上,轧制后就会发作松树状;厚度显现仪器呈现毛病;冷轧张力太小。      29.压过划痕 热轧发作波涛或镰刀形,当其通过尾部给料辊、剪刀、三辊等时被划伤,及轧热机导板之划伤,并被压过;退火装料或转移次数多,使卷筒松层;热轧路途粘铝划伤带板,经冷轧后发作;冷轧机的路途,三辊、五辊呈现粘伤或滚动不灵,划伤、擦伤铝板,经轧制而发作;冷轧及热轧张力不稳定,张力巨细不匹配,或装卸卷时不小心,使层间错动擦伤板面。      30.硝石痕 淬火后洗刷不净,板片表面留有硝石痕压光前擦得不洁净。     31.印痕 冷轧机轧辊粘有金属残渣,或轧辊上带有印痕印在板面上;矫直和辊子上粘有金属残屑,未清辊或清辊不完全。矫直前金属残渣掉在板片上,经矫直而构成。      32.粘铝 在剪切机列上因矫直机辊子不洁净构成粘铝;精整时的一切多辊矫直机易粘伤片板面;热轧或冷轧时轧辊粘铝构成板带粘伤。      33.折伤 薄板转移不小心。      34.揉擦伤 淬火后板片弯曲度太大,相互擦伤;装卸料时不小心,或装料量太多,使板片相互错动。      35.横波 冷轧薄板时张力操控不妥,使卷筒内匝在卸卷时构成雀窝;轧制进程中中间泊车。      36.包铝层厚度不合格 热轧焊合压下量过大;热轧尾部或预剪切头切尾量太少;包铝板用错了;碱洗时刻过长。      37.油痕 冷轧今后板上残留轧制油。      38.滑移线 板片在拉伸时因拉伸量太大呈现的滑移线(沿途45°)方向。      39.水痕 淬火后未擦洁净,压光时压在板片上。      40.表面不亮 轧辊、压光辊、矫直辊光洁度不行,光滑功能欠好,太脏。      41.小黑点 在热轧板材进程中,因为高温乳液分化,分化产品与在轧制进程中因光滑欠好使轧辊与铝板冲突而发作的铝粉在高温下相互效果,发作“小黑点”混合于乳液中,通过轧制又压到铝板表面上,构成小黑点;乳液稳定性欠好,不清洁,光滑性欠好,用硬水制造,乳液喷发到轧辊上不均匀,及辊道不清洁,辊道、地沟、油管、油箱不清洁也易发作“小黑点”。      42.起皮 因为铣面质量欠好,加热铸块表面氧化,铸块自身质量欠好构成条状或块状起皮。      43.分层 在轧制进程中,带板端头或边部发作不均匀变形,持续轧制时分散而成。

铜合金腐蚀

2019-03-06 11:05:28

3月18日音讯:   铜合金具有优秀的耐大气和海水腐蚀功能,在一般介质中以均匀腐蚀为主。在有存在的溶液中有较强的应力腐蚀灵敏性,也存在电偶腐蚀、点蚀、磨损腐蚀等部分腐蚀方式。黄铜脱锌、铝青铜脱铝,白铜脱镍等脱成分腐蚀是铜合金独有的腐独方式。  铜合金在与大气和海洋环境相互效果的进程中,表面能生成钝态或半钝态的维护薄膜,使多种腐蚀遭到按捺。因而,大都铜合金在大气环境中显示出优秀的耐蚀功能。  铜合金的大气腐蚀金属材料的大气腐蚀首要取决于大气中的水汽和材料表面的水膜。金属大气腐蚀速度开端急剧增加时的大气相对湿度称为临界湿度,铜合金与其他许多金属的临界湿度在50%~70%之间,大气中的污染对铜合金的腐蚀有显着的增强效果。城市工业大气的C02,SO2,NO2等酸性污染物溶解于水膜中,发作水解,使水膜酸化和维护膜不稳定。植物的腐朽和工厂排放的废气,使大气中存在和气体,显着加快铜和铜合金的腐蚀特别是应力腐蚀。  铜及铜合金在不同的大气腐蚀环境中腐蚀灵敏性有较大差异。在一般的海洋、工业和乡村等大气环境中的腐蚀数据报道已有16~20年前史。大都铜合金为均匀腐蚀,腐蚀速度为0.1~2.5μm/a。严苛的工业大气、工业海洋大气对铜合金的腐蚀速度比温文的海洋大气、乡村大气的腐蚀速度要高一个数量级。被污染的大气可使黄铜的应力腐蚀灵敏性显着增强。依据环境因从来猜测不同大气对铜合金腐蚀的速度并将其分级分类的作业正在展开之中。  海洋环境腐蚀铜合金在海洋环境的腐蚀除了海洋大气区之外,还有海水飞溅区、潮差区和全浸区等。  飞溅区腐蚀铜合金在海水飞溅区的腐蚀行为和在海洋大气区的十分挨近。对严苛的海洋大气具有杰出抗蚀性的任何一种铜合金,在飞溅区也会有杰出的耐蚀性。飞溅区供给了充沛的氧气对钢的腐蚀起到加快效果,但可使铜及铜合金更简单坚持钝态。露出于飞溅区铜合金的腐蚀速度一般不超越5μm/a。  全浸区腐蚀露出于全浸区铜合金的腐蚀速度最快。其耐蚀性受海水温度、流速、海洋生物附着、泥沙冲刷堆积和海水污染状况的影响较大。材料的加工状况也是十分灵敏的影响要素。铜镍合金、铝黄铜、铝青铜、锡青铜、水兵黄铜等是在全浸区耐蚀性优秀的铜合金材料。大都铜合金在全浸区都具有优秀的抗海洋生物附着功能。而铝黄铜等其他抗污功能差的铜合金,在附着的海洋生物下简单发作部分腐蚀。铜和铜合金经16年全浸腐蚀的年均腐蚀速度为1.3~20μm/a,部分腐蚀深度要高一个数量级,最大部分腐蚀深度可达5mm以上。铜镍合金在高速活动海水中的耐蚀性优秀。耐蚀性较差或关于环境要素的改动承受才能较差的铜合金,在全浸条件下或许呈现脱成分腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀,乃至应力腐蚀开裂等部分腐蚀,其力学功能也会因而有不同程度的下降。  潮差区腐蚀铜和铜合金在潮差区遭到的腐蚀,比全浸区轻,比飞溅区重,以均匀腐蚀为主,也有部分腐蚀发作。有些现象,如在潮差区,紫铜呈现坑蚀,高锌黄铜呈现严峻脱锌等,都和全浸区的腐蚀成果相似;锡青铜在潮差区的耐蚀性却不如其他铜合金,这状况与铜tong飞溅区及海洋大气的腐蚀成果相似,而不同于全浸区的耐蚀性排序。铜镍合金,铝黄铜等钝化才能较强的铜合金,在潮差区的腐蚀速度比全浸区的显着下降。  应力腐蚀黄铜的季裂是铜合金应力腐蚀的典型代表。季裂发现于20世纪初,是指弹壳上向弹头舒展的部位呈现裂纹。这种现象常发作在热带,特别是在阴雨时节,因而称为季裂。因为与或的衍生物有关,故也称裂。事实上,氧及其他氧化剂的存在,水的存在,也都是黄铜发作应力腐蚀的重要条件。能引起铜合金发作应力腐蚀开裂的其他环境有:遭到SO2严峻污染的大气、淡水、海水;用来清洗部件的硫酸、硝酸、蒸汽以及酒石酸、醋酸、柠檬酸等水溶液、和等。  应力巨细改动着应力腐蚀开裂的灵敏性。有些应力腐蚀开裂,其应力或许大到材料屈从强度的70%以上,但也有些或许低于屈从强度的10%。在气氛中,假如介质中存在氧化剂,关于特殊的合金类型和晶粒度,等于或低于6.9MPa的应力也有或许使合金发作开裂。露出在中的黄铜部件,发作开裂的应力为55~69MPa。每种合金与某种环境的组合,是否存在形成应力腐蚀开裂的临界值,并不是都有断定的定论。应力有各种来历:外加应力,剩余应力,热应力或焊接应力。在工程上许多由引起的黄铜应力腐蚀开裂,其应力并非来历于作业载荷,而来自于合金的加工进程。  铜合金中黄铜的应力腐蚀灵敏性最强。锌含量小于15%的黄铜,对应力腐蚀开裂不灵敏;含锌量达20%的铜合金。其灵敏性有所增强;含40%锌的双相黄铜具有高的应力腐蚀灵敏性。黄铜应力腐蚀的发作都伴跟着脱锌腐蚀。在黄铜中增加少数砷、磷、锡等合金元素,能使其应力腐蚀开裂的灵敏性下降。即便在剩余应力充沛消除的条件下,跟着合金晶粒度的增大,应力腐蚀开裂的速度也加大,应力腐蚀的风险首要与运用高强度的材料相关。对纯金属或机械强度低的合金,应力腐蚀的要挟不严峻。在纯度不太高时,紫铜在醋酸盐水溶液中也能发作应力腐蚀。青铜的应力腐蚀灵敏性不如黄铜,但在湿润空气和的效果下,铍青铜也有应力腐蚀开裂的倾向。铝青铜在蒸汽和热水中,应力腐蚀灵敏性也有增强。在300~500℃的高压水和蒸汽中,载荷加到132MPa时,B10铜镍合金也发作应力腐蚀。裂纹扩展都是沿晶界的。铜合金的应力腐蚀既有沿晶界的,也有穿晶的,有时这两种方式发作在同一合金内。  现代火力发电厂的主冷凝器很多运用铜合金管材,防止其发作应力腐蚀决裂十分重要。运用联消除锅炉水中的氧时,冷凝管的汽侧含有的环境。此刻,假如蒸汽中溶进了氧,即便氧含量很低,也构成发作应力腐蚀决裂的环境。黄铜冷凝管对此最为灵敏。在空冷区问题相对严峻,因为在空冷区部分浓缩,浓度可进步到200mg/L以上。这个浓度远远超越了实验测定的对铜合金发作腐蚀的临界浓度(100mg/L)。火力发电厂内处理铜管蚀的方法除了操控浓度之外,还有尽量下降氧含量,或许选用对腐蚀不灵敏的铜镍合金管材以及通过现场退火处理把黄铜管的应力降到最低极限等方法。  脱成分腐蚀黄铜脱锌是铜合金脱成分腐蚀中最典型的一种,它能够随同应力腐蚀进程一起发作,也能够独自发作。脱锌有两种方式:一种是层状掉落型脱锌,呈均匀腐蚀的方式,对材料运用相对危害性小;另一种是纵深栓状展开型脱锌,呈坑状腐蚀方式,使材料强度显着下降,危害性较大。脱锌的机理有两种:一种是因为锌在腐蚀介质中的电位比铜的负,锌遭受腐蚀,在合金中发作选择性溶解,使黄铜的晶格点阵留下空位;另一种是合金的锌和铜一起溶解,锌离子停留在电解液中,铜离子又通过腐蚀的阴极进程从头堆积在合金表面。无论是选择性溶解仍是一起溶解后再堆积,其成果都形成了十分疏松的铜结构,合金的强度大起伏下降。防止黄铜脱锌的途径有几方面:(1)下降溶液的腐蚀性,可加缓蚀剂,也可设法除掉溶液中的氧。(2)进行阴极维护。(3)选用脱锌灵敏性较小的黄铜,使其在恰当的介质中不易发作脱锌。(4)黄铜中参加适量的锡、砷或磷等元素,在下降应力腐蚀灵敏性的一起,亦可进步其抗脱锌腐蚀的才能。  铝青铜在某些环境介质中发作脱铝,亦是因为铜铝两组元之间存在电位差,构成腐蚀微电池所形成的。脱铝腐蚀与黄铜脱锌腐蚀机理相同。脱铝腐蚀与合金成分、显微安排和环境要素有关。跟着合金铝含量增加,脱铝腐蚀灵敏性增强。晶粒愈粗大,脱铝腐蚀倾向也越大。在多相铝青铜中,阳极相首要发作脱铝腐蚀,阴极相是在阳极相脱铝腐蚀完毕后才发作的。铝青铜各相安排脱铝腐蚀灵敏性依下列次第增大:α相,β相和γ相。促进铝青铜脱铝腐蚀的环境有:(1)介质不能充沛活动。(2)酸性介质或许含有氯化物的介质。(3)温度升高。(4)介质中铜离子浓度较高。铝青铜脱铝腐蚀的防止办法首要有两个方面:一是改进腐蚀环境,从改动介质的成分、浓度、温度、pH值及活动性方面下手,也包含采纳阴极维护;另一方面是进步材料本身的耐蚀性,如在铝青铜中增加镍,铸态铝青铜进行恰当退火热处理等。  铜镍合金俗称白铜。白铜在铜合金中耐蚀性最为优秀,以耐海水冲击腐蚀最为杰出。但白铜脱镍也时有发作,以一起溶解后铜再堆积为首要方式。脱镍后的合8]8金表面常伴有铜结晶块和沿晶腐蚀描摹。由加工形成的表面氧化膜污染及沿晶界分出富镍富铁相的安排结构缺点是发作白铜脱镍腐蚀的内涵原因。  展望铜合金耐腐蚀行为的研讨,正在从两个方面展开,即介质的腐蚀性研讨和铜合金本身腐蚀灵敏性研讨,二者相得益彰,推进着铜合金的研讨展开及更广泛的使用。针对必定的腐蚀介质,断定运用寿命及报价都满足要求的合金称为选材,这方面的作业在铜合金的工程需求下必将持续展开。缓蚀剂的研讨也将是这方面作业的一部分。改动铜合金腐蚀灵敏性的研讨又可分为开发耐蚀新合金,改进传统合金的加工热处理工艺以及通过表面处理进步耐蚀功能。在铜合金冷凝管中,国外有耐污染海水的AP青铜,我国在加砷黄铜HSn70一1A的基础上研制出加砷加硼的HSn70一1B新牌号,使黄铜脱锌得到进一步改进。通过恰当加工热处理工艺使铜镍合金防止呈现非接连沿晶分出,可大大进步传统白铜材料的抗部分腐蚀功能。对铜合金晶界结构与耐蚀性关系的研讨,有望将铜合金的耐腐蚀功能进步一个较大的起伏。在表面处理方面,黄铜抗变色抗季裂的表面处理,没有有抱负的配方和工艺,需要进一步研讨和开发。事实上,铜合金的表面预成膜处理对延伸其运用寿命十分重要,这方面的研讨作业需要投入更多的力气,而研讨成果的推广使用相同不行忽视。

钼矿石中非钼硫化矿物的抑制与脱除-电化学法分离铜-钼的研究

2019-02-19 12:00:26

S.钱德与D.W.富尔斯汀瑙从研讨辉钼矿与辉铜矿电化学特征下手,寻求使用电化学特性别离铜-钼矿藏。他们研讨发现:当没加捕收剂时,电位低于-0.4V的辉铜矿处于复原状况:    Cu2S+H++2e- → 2Cu+HS-       电位为-0.5 ~ +0.2V下辉铜矿处于氧化状况:   Cu2S+H2O →〔Cu2+、Cu2O、CuO、Cu(OH)2〕+〔S、CuS、S2O32-等〕+H+ +e-       明显,氧化产品是难溶且亲水的氧化物或氢氧化物。而辉钼矿在氧化状况时反应为:   MoS2+8OH- → MoO42-+2〔S〕+4H2O+6e-   氧化产品是易溶的MoO42-。     当加人捕收剂二乙基二硫代磷酸盐(DTP),在高电位(+0.2V),辉铜矿会与捕收剂离子生成表面化合物使表面疏水而上浮:(0.0V时DTP-离子放电:DTP-→DTP0+e-)   Cu2S+(2-m)DTP0+mDTP-+2CuDTP+〔S〕+me-   Cu2S+(4-n)DTP0+nDTP-+Cu(DTP)2+〔S〕+ne-       在低电位时发作逆反应,辉铜矿表面的捕收剂解吸而不浮(两逆反应电位分别为-0.6V与-0.9v)。     辉钼矿对捕收剂电化学氧化活性很小,使用这一差异,可在低电位抑铜浮钼,高电位时抑钼浮铜。他们对辉铜矿、辉钼矿各占一半的矿样所作电化学浮选别离成果见下表。   表  电化学浮选别离成果(预先调整电位-1.2V)  浮选电位辉钼矿回收率(%)辉铜矿回收率(%)精矿中的辉铜矿(%)-1.2 -0.6 +0.3(50mV/a) +0.3(5mV/a)62 39 21 1714 6 63 10018 14 75 86       G.R.海德(Hyde)指出,硫化矿表面的捕收剂吸附是一个电化学进程,这些矿藏的浮游与否,取决系统的电化学电位或氧化复原电位。而、硫化物就是为下降系统的电位,以便使某些矿藏不能吸顺便巯基的捕收剂。而则可进步系统电位。[next]     不同矿藏在不同电位下被活化,辉钼矿在电位低于-0.5V时具可浮性,而辉铜矿及其它铜矿及其它铜矿藏高于-0.4V电位今后才具可浮收性(见图1及图2)。   图1  电化电位与浮选联系(据美国矿山实验室研讨局)   图2  几种硫化铜矿藏电化电位与回收率       向矿浆中增加满足硫化物、,将系统电位控制在-0.5V或-0.5V以下,就可以浮钼抑铜,到达铜-钼别离。

铝及铝合金化学氧化

2019-03-11 09:56:47

铝及铝合金化学氧化原理    铝及铝合金的化学氧化是在含有氧化剂的弱酸性或弱碱性溶液中进行,在弱碱性溶液中A13+与溶液中的OH-构成可溶性的Al00H,然后转化尴尬溶的r一Al203·H20附着在铝及铝合金的表面;在含有磷酸、铬酸和氟化物的弱酸性溶液中,Al与H3P04、Cr2072-反响生成Al203及AlP04、CrP04薄膜。     由化学反响生成的膜厚达必定值(0.5~4μm)时,因为膜无松孔,阻止了溶液与基体金属的触摸,使膜成长中止,为了坚持必定的孔隙,使膜持续增厚,需向溶液中参加弱酸或弱碱,所以酸和碱是化学氧化成膜的主要成分;再者,为了按捺酸和碱对膜的过度溶解腐蚀,还向溶液中参加氧化剂铬酐或铬酸盐,使膜的成长和溶解坚持必定的平衡,以到达较厚的膜层(碱性液中厚度可到达2~39m;酸性溶液中厚度可到达3~4μm)。     铝及铝合金化学氧化工艺     铝及铝合金化学氧化工艺见表7-1。     铝及铝合金化学氧化后关闭处理     化学氧化膜可在30~60g/L的重溶液中关闭处理,温度90~95℃,时刻5~10min;或铬酐5g/L,温度40~45℃,时刻l0~15s,以进步其耐蚀性。作为涂装底层时则不进行关闭。合金元素含量不高的铝合金,转化处理后能够上色,然后用清漆或蜡关闭。7.1.2铝及铝合金的电化学氧化     将铝及铝合金置于恰当的电解液中作为阳极电解处理,称为阳极氧化。铝及铝合金阳极氧化膜层厚度可达几十至几百微米,其耐蚀性、耐磨性及装饰性等比原金属或合金有显着的进步。选用不同的电解液和工艺条件,可获得不同功能的氧化膜层。表7-1铝及铝合金的化学氧化工艺          注:配方l适用于纯铝及铝锰、铝镁等合金,但不合适含铜量高于4%的铝合金,膜0.5~1μm;         配方2适用于含铜的铝合金,但不合适含镁量高于5%的铝合金;         配方3适用于大多数铝合金,也适用于硬铝合金;         配方4膜呈无色至带黄绿的灰蓝色,厚0.5~5μm,细密,硬度及耐蚀性高,需关闭处理,适于各种铝及铝合金;         配方5膜薄,呈无色至彩虹色,适用于处理后需变形的零件,也合适铝铸件,不需关闭处理;         配方6制取铬酸盐膜转化工艺,适用于转化膜后需涂装处理的铝薄板卷材。

铝合金应力腐蚀理论研究现状

2019-03-11 09:56:47

通过一个多世纪的研讨,关于引起 SCC 的机理学术界依然存在不合。 现在被遍及承受的机理是氢致开裂和阳极溶解机理。     1、氢致开裂     七十年代中期以来, 较多试验标明, 7×××系高强铝合金的SCC 归于氢致开裂机理。该理论以为: (1)氢通过位错搬迁到晶界, 积聚在分出相邻近,使晶界的结合强度大大下降, 弱化晶界, 构成沿晶开裂; (2) 因为氢积聚在裂纹内, 构成的压促进合金开裂; (3) 氢促进合金形变而致使开裂; (4) 构成的氢化物促进合金开裂. 现在提出的氢致开裂机理首要有如下理论:     (a) 氢压理论: 当金属中存在过饱和H时, 将在各种显微缺点处结组成H2, 室温是不行逆反应, 即H2不会再分解成H. 跟着缺点处H2浓度添加, 氢压也增大. 当氢压大于屈从强度时就会发作部分塑性变形, 使表层兴起, 构成泡。     (b) 弱键理论: 金属中的氢下降原子键结合力,当部分应力会集等于原子键结合力时原子键决裂,微裂纹形核。     (c) 氢下降表面能理论: 氢下降键合力的一起必定下降表面能, 反之亦然。氢吸附在金属裂纹内表面, 使表面能下降, 导致裂纹失稳扩展所需的临界应力下降。因为没有考虑塑性变形功, 故对金属材料不适用。     (d) 氢致开裂归纳机理: 此机理归纳考虑了氢促进部分塑性变形、氢下降原子键合力以及氢压效果。     2、 阳极溶解     阳极溶解理论[7~9]以为阳极金属的不断溶解导致SCC 裂纹的形核和扩展, 构成合金结构的开裂。铝合金SCC的阳极溶解理论的首要观念如下:     (1) 阳极通道理论: 腐蚀沿部分通道发作并发作裂纹, 拉应力垂直于通道, 在部分裂纹顶级上发作应力会集。铝合金中预先存在的阳极通道由晶界分出相与基体电位差引起, 而应力则使裂纹打开暴露出新鲜表面。在此景象下, 腐蚀沿晶界加速进行。     (2) 滑移溶解理论: 发作SCC 的铝合金表面氧化膜存在部分薄缺点, 在应力效果下合金基体内部位错会沿滑移而发作移动, 构成滑移阶梯。当滑移阶梯大、表面膜又不能随滑移阶梯的构成而发作相应变形时, 膜就会决裂并暴露出新鲜表面, 与腐蚀介质触摸, 发作快速阳极溶解。     (3) 膜决裂理论: 腐蚀介质中金属表面存在保护膜, 因为遭受应力或活性离子的效果而引起决裂, 暴露的新鲜表面与其他表面膜构成小阳极大阴极的腐蚀电池, 导致新鲜表面发作阳极溶解。     3、阳极溶解与氢致开裂一起效果     阳极溶解与氢致开裂是两个不同的概念, 单纯的阳极溶解可通过阴极保护进行防备, 而关于氢致开裂, 阴极极化往往会促进开裂。有些系统以阳极溶解为主, 有些则以氢致开裂为主。铝合金的SCC 往往一起包含这两个进程, 要截然区别这两种现象实际上是困难的。     Najjar 等[10]研讨发现7050 铝合金在3% NaCl 溶液中的SCC 是因为阳极溶解与氢致开裂一起效果的成果。开始时, 因为合金晶界处的粒子存在电位差, 发作部分阳极溶解, 构成钝化膜决裂, 构成临界缺点, 微裂纹萌发。跟着晶界部分阳极溶解的添加,还原性的H原子分散到进程区, 与微观特征结构、裂纹顶级应力和塑性应变相互效果, 构成危害。     除上述SCC机理外, 研讨者还从其它视点研讨了SCC 机理, 首要包含SCC 表面的搬迁理论、SCC的无位错区理论和裂纹成长的半经历模型。

铝合金门窗腐蚀的气象因素

2019-02-28 11:46:07

一般讲铝合金门窗五金件的锈蚀是一个化学反响和电化学反响进程,也是一个多种物质的多种形式的反响,很难用一种或两种反响方法进行解说,但构成铝合金门窗五金件锈蚀损坏的原因,在天然条件下主要是电化学腐蚀。铝合金门窗一般是由铝、不锈钢、锌合金、碳素钢等组成,这些不同电极电位又彼此触摸的金属在腐蚀质中组成原电池,然后发作电化学腐蚀。尤其在海洋大气、工业大气中,铝合金门窗的这种原料结构就决议了发作电化学腐蚀的必定性。其间铝合金型材因为自身易于钝化,电位相对其他材料讲由负变正然后减缓或中止腐蚀,而电位较负的钢制零件会加重腐蚀,构成五金件的损坏。    气候要素    1、湿度    因为空气中的水分凝集成液态水膜是构成腐蚀原电池的必要条件,因而空气的湿度是主要要素,当湿度到达某一临界值时表面构成水膜,腐蚀速度加重。    2、温度    高温高湿时,气温升高加快腐蚀。温度交变由高温骤降时,使大气中的水汽凝集成膜,也可加快腐蚀进程。湿润时刻逾长,腐蚀也愈严峻。一般讲昼夜温差大于6℃,气温在5℃~50℃的规模内变化时,只需相对湿度到达65%-75%就会呈现凝雾现象。    3、大气污染    正常情况下,空气中的腐蚀介质很少,只有氧对金属的腐蚀是经常性的,但随着各国工业厂商的不断发展,空气中的有害气体和粉尘也很多添加,如煤、火油、柴油焚烧后生成的二氧化碳、二氧化硫等气体。还有很多的尘土,如烟雾、煤灰、氯化物和其他酸、碱、盐颗粒等也分布到大气中,有的自身就具有腐蚀性,有的是凝在水珠中对金属具有腐蚀效果。

铝合金化学成分

2019-01-02 15:29:22

±铝合金化学成分                                  序号   牌号                        化学成分 %  Si硅   Fe铁   Cu铜   Mn锰   Mg镁   Cr铬   Ni镍   Zn锌             备注   Ti锑   Zr锆        其他 Al铝 备注  单个   合计1 1A99 0.0030.0030.005— — — — — — — — 0.002 — 99.99LG52 1A97 0.0150.0150.005— — — — — — — — 0.005 — 99.97LG43 1A95 0.0300.0300.010— — — — — — — — 0.005 — 99.95—4 1A93 0.0400.0400.010— — — — — — — — 0.007 — 99.93LG35 1A90 0.0600.0600.010— — — — — — — — 0.01 — 99.90LG26 1A85 0.0800.1000.010— — — — — — — — 0.01 — 99.85LG17 1A80 0.1500.1500.0300.0200.020— — 0.030Ca:0.03, V:0.05 0.030— 0.02 — 99.80—8 180A 0.1500.1500.0300.0200.020— — 0.060Ca:0.03 0.020— 0.02 — 99.80—9 1070 0.2000.2500.0400.0300.030— — 0.040V:0.05 0.030— 0.03 — 99.70—10 1070A 0.2000.2500.0300.0300.030— — 0.070— 0.030— 0.03 — 99.70L111 1370 0.1000.2500.0200.0100.0200.010— 0.040Ca:0.03,V+Ti:0.02,B:0.02 — — 0.02 0.1099.70—12 1060 0.2500.3500.0500.0300.030— — 0.050V:0.05 0.030— 0.03 — 99.60L213 1050 0.2500.4000.0500.0500.050— — 0.050V:0.05 0.030— 0.03 — 99.50—14 1050A 0.2500.4000.0500.0500.050— — 0.070— 0.050— 0.03 — 99.50—15 1A50 0.3000.3000.0100.0500.050— — 0.030Fe+Si:0.45 — — 0.03 — 99.50LB216 1350 0.1000.4000.0500.010— 0.010— 0.050Ca:0.03,V+Ti:0.02,B:0.05 — — 0.03 0.1099.50—17 1145 Si+Fe:0.55 0.0500.0500.050— — 0.050V:0.05 0.030— 0.03 — 99.45—18 1035 0.3500.6000.1000.0500.050— — 0.100V:0.05 0.030— 0.03 — 99.35L419 1A30 0.10-0.20 0.15-0.30 0.0500.0100.010— 0.0100.020— 0.020— 0.03 — 99.30L4-120 1100 Si+Fe:0.95 0.05-0.2 0.050— — — 0.100① — — 0.05 0.1599.00L5-121 1200 Si+Fe:1.00 0.0500.050— — — 0.100— 0.050— 0.05 0.1599.00L522 1235 Si+Fe:0.65 0.0500.0500.050— — 0.100V:0.05 0.060— 0.03 — 99.35—23 2A01 0.5000.5002.2-3.0 0.2000.20-0.50 — — 0.100— 0.150— 0.05 0.10余量 LY124 2A02 0.3000.3002.6-3.2 0.45-0.7 2.0-2.4 — — 0.100— 0.150— 0.05 0.10余量 LY225 2A04 0.3000.3003.2-3.7 0.50-0.8 2.1-2.6 — — 0.100Be:0.001-0.01② 0.05-0.40 — 0.05 0.10余量 LY426 2A06 0.5000.5003.8-4.3 0.50-1.0 1.7-2.3 — — 0.100Be:0.001-0.005② 0.03-0.15 — 0.05 0.10余量 LY627 2A10 0.2500.2003.9-4.5 0.30-0.50 0.15-0.30 — — 0.100— 0.150— 0.05 0.10余量 LY1028 2A11 0.7000.7003.8-4.8 0.40-0.8 0.40-0.8 — 0.0100.300Fe+Ni:0.7 0.150— 0.05 0.10余量 LY1129 2B11 0.5000.5003.8-4.5 0.40-0.8 0.40-0.8 — — 0.100— 0.150— 0.05 0.10余量 LY830 2A12 0.5000.5003.8-4.9 0.30-0.9 1.2-1.8 — 0.0100.300Fe+Ni:0.50 0.150— 0.05 0.10余量 LY1231 2B12 0.5000.5003.8-4.5 0.3-0.7 1.2-1.6 — — 0.100— 0.150— 0.05 0.10余量 LY932 2A13 0.7000.6004.0-5.0 — 0.30-0.50 — — 0.600— 0.150— 0.05 0.10余量 LY1333 2A14 0.6-1.2 0.7003.9-4.8 0.4-1.0 0.40-0.8 — 0.1000.300— 0.150— 0.05 0.10余量 LD1034 2A16 0.3000.3006.0-7.0 0.4-0.8 0.050— — 0.100— 0.10-0.20 0.2000.05 0.10余量 LY1635 2B16 0.2500.3005.8-6.8 0.2-0.4 0.050— — — V:0.05-0.15 0.08-0.20 0.10-0.25 0.05 0.10余量 LY16-136 2A17 0.3000.3006.0-7.0 0.4-0.8 0.25-0.45 — — 0.100— 0.10-0.20 — 0.05 0.10余量 LY1737 2A20 0.2000.3005.8-6.8 — 0.020— — 0.100V:0.05-0.15 B:0.001-0.01 0.07-0.16 0.10-0.25 0.05 0.15余量 LY2038 2A21 0.2000.20-0.6 3.0-4.0 0.0500.8-1.2 — 1.8-2.3 0.200— 0.050— 0.05 0.15余量 —39 2A25 0.0600.0603.6-4.2 0.50-0.7 1.0-1.5 — 0.060— — — — 0.05 0.10余量 —40 2A49 0.2500.8-1.2 3.2-3.8 0.30-0.6 1.8-2.2 — 0.8-1.2 — — 0.08-0.12 — 0.05 0.15余量 —41 2A50 0.7-1.2 0.7001.8-2.6 0.40-0.8 0.40-0.8 — 0.1000.300Fe+Ni:0.7 0.150— 0.05 0.10余量 LD542 2B50 0.7-1.2 0.7001.8-2.6 0.40-0.8 0.40-0.8 0.01-0.20 0.1000.300Fe+Ni:0.7 0.02-0.10 — 0.05 0.10余量 LD643 2A70 0.3500.9-1.5 1.9-2.5 0.2001.4-1.8 — 0.9-1.5 0.300— 0.02-0.10 — 0.05 0.10余量 LD744 2B70 0.2500.9-1.4 1.8-2.7 0.2001.2-1.8 — 0.8-1.4 0.150Pb:0.05 Sn:0.05 Ti+Zr:0.20 0.100— 0.05 0.15余量 —45 2A80 0.50-1.2 1.0-1.6 1.9-2.5 0.2001.4-1.8 — 0.9-1.5 0.300— 0.150— 0.05 0.10余量 LD846 2A90 0.50-1.0 0.50-1.0 3.5-4.5 0.2000.40-0.8 — 1.8-2.3 0.300— 0.150— 0.05 0.10余量 LD947 2004 0.2000.2005.5-6.5 0.1000.500— — 0.100— 0.0500.3-0.50 0.05 0.15余量 —48 2011 0.4000.7005.0-6.0 — — — — 0.300Bi:0.20-0.60 Pb:0.20-0.6 — — 0.05 0.15余量 —49 2014 0.50-1.2 0.7003.9-5.0 0.40-1.2 0.20-0.8 0.100— 0.250③ 0.150— 0.05 0.15余量 —50 2014A 0.50-0.9 0.5003.9-5.0 0.40-1.2 0.20-0.8 0.1000.1000.250Ti+Zr:0.20 0.150— 0.05 0.15余量 —51 2214 0.50-1.2 0.3003.9-5.0 0.40-1.2 0.20-0.8 0.100— 0.250③ 0.150— 0.05 0.15余量 —52 2017 0.20-0.8 0.7003.5-4.5 0.40-1.0 0.40-0.8 0.100— 0.250③ 0.150— 0.05 0.15余量 —53 2017A 0.20-0.8 0.7003.5-4.5 0.40-1.0 0.40-1.0 0.100— 0.250Ti+Zr:0.25 — — 0.05 0.15余量 —54 2117 0.8000.7002.2-3.0 0.2000.20-0.50 0.100— 0.250— — — 0.05 0.15余量 —55 2218 0.9001.0003.5-4.5 0.2001.2-1.8 0.1001.7-2.3 0.250— — — 0.05 0.15余量 —56 2618 0.10-0.25 0.9-1.3 1.9-2.7 — 1.3-1.8 — 0.9-1.2 0.100— 0.04-0.10 — 0.05 0.15余量 —57 2219 0.2000.3005.8-6.8 0.20-0.40 0.020— — 0.100V:0.05-0.15 0.20-0.10 0.10-0.25 0.05 0.15余量 LY1958 2024 0.5000.5003.8-4.9 0.30-0.9 1.2-1.8 0.100— 0.250③ 0.150— 0.05 0.15余量 —59 2124 0.2000.3003.9-4.9 0.30-0.9 1.2-1.8 0.100— 0.250③ 0.150— 0.05 0.15余量 —60 3A21 0.6000.7000.2001.0-1.6 0.050— — 0.10④ — 0.150— 0.05 0.10余量 LF2161 3003 0.6000.7000.05-0.20 1.0-1.5 — — — 0.100— — — 0.05 0.15余量 —62 3103 0.5000.7000.1000.9-1.5 0.3000.100— 0.200Ti+Zr:0.10 — — 0.05 0.15余量 —63 3004 0.3000.7000.2501.0-1.5 0.8-1.3 — — 0.250— — — 0.05 0.15余量 —64 3005 0.6000.7000.2501.0-1.5 0.20-0.6 0.100— 0.250— 0.100— 0.05 0.15余量 —65 3105 0.6000.7000.3000.30-0.8 0.20-0.8 0.200— 0.400— 0.100— 0.05 0.15余量 —66 4A01 4.5-6.0 0.6000.200— — — — Zn+Sn:0.10 — 0.150— 0.05 0.15余量 LT167 4A11 11.5-13.5 1.0000.50-1.3 0.2000.8-1.3 0.1000.50-1.3 0.250— 0.150— 0.05 0.15余量 LD1168 4A13 6.8-8.2 0.500Cu+Zn:0.15 0.5000.050— — — Ca:0.10 0.150— 0.05 0.15余量 LT1369 4A17 11.0-12.5 0.500Cu+Zn:0.15 0.5000.050— — — Ca:0.10 0.150— 0.05 0.15余量 LT1770 4004 9.0-10.5 0.8000.2500.1001.0-2.0 — — 0.200— — — 0.05 0.15余量 —71 4032 11.0-13.5 1.0000.50-1.3 — 0.8-1.3 0.1000.50-1.3 0.250— — — 0.05 0.15余量 —72 4043 4.5-6.0 0.8000.3000.0500.050— — 0.100① 0.200— 0.05 0.15余量 —73 4043A 4.5-6.0 0.6000.3000.1500.200— — 0.100① 0.150— 0.05 0.15余量 —74 4047 11.0-13.0 0.8000.3000.1500.100— — 0.200① — — 0.05 0.15余量 —75 4047A 11.0-13.0 0.6000.3000.1500.100— — 0.200① 0.150— 0.05 0.15余量 —76 5A01 Si+Fe:0.40 0.1000.30-0.7 6.0-7.0 0.10-0.20 — 0.250— 0.1500.10-0.20 0.05 0.15余量 LF1577 5A02 0.4000.4000.100或Cr0.15-0.40 2.0-2.8 — — — Si+Fe:0.6 0.150— 0.05 0.15余量 LF2178 5A03 0.50-0.8 0.5000.1000.30-0.6 3.2-3.8 — — 0.200— 0.150— 0.05 0.10余量 LF379 5A05 0.5000.5000.1000.30-0.6 4.8-5.5 — — 0.200— — — 0.05 0.10余量 LF580 5B05 0.4000.4000.2000.20-0.6 4.7-5.7 — — — Si+Fe:0.6 0.150— 0.05 0.10余量 LF1081 5A06 0.4000.4000.1000.50-0.8 5.8-6.8 — — 0.200Be:0.0001-0.005② 0.02-0.10 — 0.05 0.10余量 LF682 5B06 0.4000.4000.1000.50-0.8 5.8-6.8 — — 0.200Be:0.0001-0.005② 0.10-0.30 — 0.05 0.10余量 LF1483 5A12 0.3000.3000.0500.40-0.8 8.3-9.6 — 0.1000.200Be:0.005,Sb:0.004-0.05 0.05-0.15 — 0.05 0.10余量 LF1284 5A13 0.3000.3000.0500.40-0.8 9.2-10.5 — 0.1000.200Be:0.005,Sb:0.004-0.05 0.05-0.15 — 0.05 0.10余量 LF1385 5A30 Si+Fe:0.40 0.1000.50-1.0 4.7-5.5 — — 0.250Cr:0.05-0.20 0.03-0.15 — 0.05 0.10余量 LF1686 5A33 0.3500.3500.1000.1006.0-7.5 — — 0.50-1.5 Be:0.0005-0.005② 0.05-0.15 0.10-0.30 0.05 0.10余量 LF3387 5A41 0.4000.4000.1000.30-0.6 6.0-7.0 — — 0.200— 0.02-0.10 — 0.05 0.10余量 LT4188 5A43 0.4000.4000.1000.15-0.40 0.6-1.4 — — — — 0.150— 0.05 0.15余量 LF4389 5A66 0.0050.0100.005— 1.5-2.0 — — — — — — 0.005 0.01余量 LT6690 5005 0.3000.7000.2000.2000.50-1.1 0.100— 0.250— — — 0.05 0.15余量 —91 5019 0.4000.5000.1000.1-0.6 4.5-5.6 0.200— 0.200Mn+Cr:0.10-0.6 0.200— 0.05 0.15余量 —92 5050 0.4000.7000.2000.1001.1-1.8 0.100— 0.250— — — 0.05 0.15余量 —93 5251 0.4000.5000.1500.1-0.5 1.7-2.4 0.150— 0.150— 0.150— 0.05 0.15余量 —94 5052 0.2500.4000.1000.1002.2-2.8 0.15-0.35 — 0.100— — — 0.05 0.15余量 —95 5154 0.2500.4000.1000.1003.1-3.9 0.15-0.35 — 0.200① 0.200— 0.05 0.15余量 —96 5154A 0.5000.5000.1000.5003.1-3.9 0.250— 0.200①Mn+Cr:0.10-0.50 0.200— 0.05 0.15余量 —97 5454 0.2500.4000.1000.50-1.0 2.4-3.0 0.05-0.2 — 0.250— 0.200— 0.05 0.15余量 —98 5554 0.2500.4000.1000.50-1.0 2.4-3.0 0.05-0.20 — 0.250① 0.05-0.20 — 0.05 0.15余量 —99 5754 0.4000.4000.1000.5002.6-3.6 0.300— 0.200Mn+Cr:0.10-0.6 0.150— 0.05 0.15余量 —100 5056 0.3000.4000.1000.05-0.20 4.5-5.6 0.05-0.20 — 0.100— — — 0.05 0.15余量 LF5-1101 5356 0.2500.4000.1000.05-0.20 4.5-5.5 0.05-0.20 — 0.100① 0.06-0.20 — 0.05 0.15余量 —102 5456 0.2500.4000.1000.50-1.0 4.7-5.5 0.05-0.20 — 0.250— 0.200— 0.05 0.15余量 —103 5082 0.2000.3500.1500.1504.0-5.0 0.150— 0.250— 0.100— 0.05 0.15余量 —104 5182 0.2000.3500.1500.20-0.50 4.0-5.0 0.100— 0.250— 0.100— 0.05 0.15余量 —105 5083 0.4000.4000.1000.40-1.0 4.0-4.9 0.05-0.25 — 0.250— 0.150— 0.05 0.15余量 LF4106 5183 0.4000.4000.1000.5-1.0 4.3-5.2 0.05-0.25 — 0.250① 0.150— 0.05 0.15余量 —107 5086 0.4000.5000.1000.20-0.7 3.5-4.5 0.05-0.25 — 0.250— 0.150— 0.05 0.15余量 —108 6A02 0.50-1.2 0.5000.20-0.6 或Cr0.15-0.35 0.45-0.9 — — 0.200— 0.150— 0.05 0.10余量 LD2109 6B02 0.7-1.1 0.4000.10-0.40 0.10-0.30 0.40-0.8 — — 0.150— 0.01-0.04 — 0.05 0.10余量 LD2-1110 6A51 0.50-0.7 0.5000.15-0.35 — 0.45-0.6 — — 0.250Sn:0.15-0.35 0.01-0.04 — 0.05 0.15余量 —111 6101 0.30-0.7 0.5000.1000.0300.35-0.8 0.030— 0.100B:0.06 — — 0.03 0.10余量 —112 6101A 0.30-0.7 0.4000.050— 0.40-0.9 — — — — — — 0.03 0.10余量 —113 6005 0.6-0.9 0.3500.1000.1000.40-0.6 0.100— 0.100— 0.100— 0.05 0.15余量 —114 6005A 0.50-0.9 0.3500.3000.5000.40-0.7 0.300— 0.200Mn+Cr:0.12-0.50 0.100— 0.05 0.15余量 —115 6351 0.7-1.3 0.5000.1000.40-0.8 0.40-0.8 — — 0.200— 0.200— 0.05 0.15余量 —116 6060 0.30-0.6 0.10-0.30 0.1000.1000.35-0.6 0.050— 0.150— 0.100— 0.05 0.15余量 —117 6061 0.40-0.8 0.7000.15-0.40 0.1500.8-1.2 0.04-0.35 — 0.250— 0.150— 0.05 0.15余量 LD30118 6063 0.20-0.6 0.3500.1000.1000.45-0.9 0.100— 0.100— 0.100— 0.05 0.15余量 LD31119 6063A 0.30-0.6 0.15-0.35 0.1000.1500.6-0.9 0.050— 0.150— 0.100— 0.05 0.15余量 —120 6070 1.0-1.7 0.5000.15-0.40 0.40-1.0 0.50-1.2 0.100— 0.250— 0.150— 0.05 0.15余量 LD2-2121 6181 0.8-1.2 0.4500.1000.1500.6-1.0 0.100— 0.200— 0.100— 0.05 0.15余量 —122 6082 0.7-1.3 0.5000.1000.40-1.0 0.6-1.2 0.250— 0.200— 0.100— 0.05 0.15余量 —123 7A01 0.3000.3000.010— — — — 0.9-1.3 Si+Fe:0.45 — — 0.03 — 余量 LB1124 7A03 0.2000.2001.8-2.4 0.1001.2-1.6 0.050— 6.0-6.7 — 0.02-0.08 — 0.05 0.10余量 LC3125 7A04 0.5000.5001.4-2.0 0.20-0.6 1.8-2.8 0.10-0.25 — 5.0-7.0 — 0.100— 0.05 0.10余量 LC4126 7A05 0.2500.2500.2000.15-0.40 1.1-1.7 0.05-0.15 — 4.4-5.0 — 0.02-0.06 0.10-0.25 0.05 0.15余量 —127 7A09 0.5000.5001.2-2.0 0.1502.0-3.0 0.16-0.30 — 5.1-6.1 — 0.100— 0.05 0.10余量 LC9128 7A10 0.3000.3000.50-1.0 0.20-0.35 3.0-4.0 0.10-0.20 — 3.2-4.2 — 0.100— 0.05 0.10余量 LC10129 7A15 0.5000.5000.5-1.0 0.10-0.40 2.4-3.0 0.10-0.30 — 4.4-5.4 Be:0.005-0.01 0.05-0.15 — 0.05 0.15余量 LC15130 7A19 0.3000.4000.08-0.30 0.3-0.5 1.3-1.9 0.10-0.20 — 4.5-5.3 Be:0.0001-0.004② — 0.08-0.20 0.05 0.15余量 LC19131 7A31 0.3000.6000.10-0.40 0.20-0.40 2.5-3.3 0.10-0.20 — 3.6-4.5 Be:0.0001-0.001② 0.02-0.10 0.08-0.25 0.05 0.15余量 —132 7A33 0.2500.3000.25-0.55 0.0502.2-2.7 0.15-0.20 — 4.6-5.4 — 0.050— 0.05 0.10余量 —133 7A52 0.2500.3000.05-0.2 0.20-0.50 2.0-2.8 0.15-0.25 — 4.0-4.8 — 0.05-0.18 0.05-0.15 0.05 0.15余量 LC52134 7003 0.3000.3500.2000.3000.50-1.0 0.200— 5.0-6.5 — 0.2000.05-0.25 0.05 0.15余量 LC12135 7005 0.3500.4000.1000.20-0.7 1.0-1.8 0.06-0.20 — 4.0-5.0 — 0.01-0.06 0.08-0.20 0.05 0.15余量 —136 7020 0.3500.4000.2000.05-0.50 1.0-1.4 0.10-0.35 — 4.0-5.0 Zr+Ti:0.08-0.25 — 0.08-0.20 0.05 0.15余量 —137 7022 0.5000.5000.50-1.0 0.10-0.40 2.6-3.7 0.10-0.30 — 4.3-5.2 Zr+Ti:0.20 — — 0.05 0.15余量 —138 7050 0.1200.1502.0-2.6 0.1001.9-2.6 0.040— 5.7-6.7 — 0.0600.08-0.15 0.05 0.15余量 —139 7075 0.4000.5001.2-2.0 0.3002.1-2.9 0.18-0.28 — 5.1-6.1 ⑤ 0.200— 0.05 0.15余量 —140 7475 0.1000.1201.2-1.9 0.0601.9-2.6 0.18-0.25 — 5.2-6.2 — 0.060— 0.05 0.15余量 —141 8A06 0.5500.5000.1000.1000.100— — 0.100Fe+Si:1.0 — — 0.05 0.15余量 —142 8011 0.50-0.9 0.6-1.0 0.1000.2000.0500.050— 0.100— 0.080— 0.05 0.15余量 —143 8090 0.2000.3001.0-1.6 0.1000.6-1.3 0.100— 0.250Li:2.2-2.7 0.1000.04-0.16 0.05 0.15余量 —144                                145                                146                                注: ①用于电焊条和堆焊时,铍含量不大于0.0008%②铍含量均按规定量加入,可不作分析③仅在供需双方商定时,对挤压和锻造产品限定Ti+Zr含量不大于0.20%④作铆钉线材的3A21合金的锌含量应不大于0.03%⑤仅在供需双方商定时,对挤压和锻造产品限定Ti+Zr含量不大于0.25%剔除

影响铝合金应力腐蚀的主要因素

2018-12-29 16:56:50

金属材料产生 SCC 需具备三个条件:   (1) 材料对SCC 敏感;   (2)在特定的腐蚀环境中服役(对铝合金而言,在盐水介质或腐蚀气氛中);   (3)受到拉应力。影响铝合金应力腐蚀的因素主要有环境因素、冶金因素和应力因素。三者之间相互联系和相互影响。     1、环境因素     影响铝合金应力腐蚀的环境因素主要有:离子种类、离子浓度、溶液 pH 值、氧气及其它气体、缓蚀剂、环境温度、环境压力等。     在研究了在不同大气环境中2A12 和7A04两种铝合金的应力腐蚀情况,发现铝合金在不同环境中应力腐蚀敏感性不同,在海洋环境中较为敏感。海洋环境中含有大量盐分,Cl- 会穿过铝合金表面的保护膜进入内部,对其产生腐蚀。     实验表明,当HNO3溶液的质量浓度在 20%~40%之间时,铝合金的腐蚀加剧,在浓度为35%左右时铝合金腐蚀速率达到最高点. 而在浓HNO3溶液中,铝合金的应力腐蚀并不明显,出现这种现象的原因是由于在铝合金表面形成了一层致密的氧化膜,阻止了HNO3 的进一步腐蚀。     2 、冶金因素     冶金因素主要包括铸造方式、加工方式和热处金应力腐蚀的影响, 发现阴极极化使铝合金应力腐蚀敏感性增大, 摩擦搅拌焊接的应力腐蚀敏感性比熔焊的低。     一般认为经适当处理的6061-T6和3004铝合金不会出现 SCC.冶金因素的不同改变了铝合金表面膜的类型,并造成铝合金内部组织的不同和晶体结构的变化, 从而影响了铝合金的电化学行为和力学行为, 导致铝合金应力腐蚀敏感性不同。     3 、应力因素     应力因素主要包括载荷类型、载荷大小、加载方向、加载速度等。就SCC而言,应力方向必须与晶界相垂直,以便能够使其分离。产生应力腐蚀的关键因素之一就是要有应力作用。而不同的应力作用会产生不同的效果, 交变应力和环境共同作用产生腐蚀疲劳, 它和固定应力产生的应力腐蚀破裂通常有明显区别。 通常腐蚀疲劳比应力腐蚀产生的后果更严重。 此外, 加载速度的不同也会影响铝合金应力腐蚀的敏感性。

6063铝合金型材表面腐蚀的分析

2019-01-14 14:53:00

在6063铝合金型材表面处理过程中,有时会发现在型材表面有不同程度的、无规则排列的点状暗灰色腐蚀点,这种腐蚀点与锌元素引起的腐蚀点其形状完全不一样,而且,在生产过程中是间断出现的。有些人认为其原因为操作者没有执行正确的表面处理工艺;槽液存在一些有害杂质离子;材质不好、夹杂太多。对此,我们分析如下。    1.腐蚀点产生的原因分析    我们根据多年的生产经验和对铝合金型材生产中各工艺参数的考察,以及对操作者执行工艺情况的跟踪调查,认为产生该类型暗灰色腐蚀点的主要原因有下述几个方面:    (1)有时因为某些原因在熔铸过程中镁、硅的添加比例不各适,使ω(Mg)/ω(Si)在1.0~1.3范围内,比较佳比值1.73小很多(一般控制在1.3~1.5范围内)。这样,虽然镁、硅成分含量在规定(ω(Mg)=0.45%~0.9%,ω(Si)=0.2%~0.6%)范围内。但有部分富余硅存在,这部分富余硅除有少量硅以游离态存在外,在铝合金中同时会形成三元化合物。当ω(Si) ω(Fe)时,则形成较多的β(AL9Fe2Sil2)相,这是一种更脆的针状化合物,它的有害作用比α相更大,往往使合金容易沿它断裂。这些在合金中形成的不溶性的杂质相或游离态杂质相往往聚集在晶界上,同时削弱晶界的强度和韧性[1-3],成为耐蚀性较差的薄弱环节,腐蚀首先从该处产生。    (2)在熔炼过程中,虽然镁、硅的添加比例在标准规定的范围内,但有时由于搅拌不均匀和不充分,造成熔体中的硅分布不均匀,局部存在着富集区和贫乏区。因为硅在铝中的溶解度很小,共晶温度577℃时为1.65%,而室温时仅为0.05%,铸棒后也就产生了成分不均匀的现象,它直接反映到铝型材产品上,铝基体中存在少量游离态硅时,不仅降低合金的抗蚀性能,而且粗化合金的晶粒[4]。    (3)挤压时各工艺参数的控制,如棒坯预热温度过高,金属挤出流速、挤压时风冷强度、时效温度与保温时间等控制不当都易产生硅偏析和游离,使镁和硅没有完全成为Mg2Si相,而有部分游离硅存在。    2.表面处理过程中的腐蚀现象    富余和游离硅多的6003铝合金型材在表面处理时出现下列现象:当把型材放入酸性槽(硫酸15%~20%)时,能明显地观察到在型材表面有很多小气泡,随着时间延长和槽液温度升高,反应速度越来越快,这表明原电池电化学腐蚀已经产生[5]。此时把型材从槽液中提出来观察,就会在型材表面上发现很多个与正常表面颜色不一样的点。继续进行以后的处理,如碱腐蚀、酸性中和出光及硫酸阳极氧化时,这种暗灰色腐蚀点就会暴露得更加明显和直观。    锌元素造成的腐蚀和硅元素引起的腐蚀在外观形态上有一些区别。锌造成的腐蚀点象雪花,沿晶界向外扩散,是有一定深度的坑[6.7]。而硅元素引起的腐蚀点象夹杂暗灰色点,沿晶界面没有向外扩散,也感觉不到深度.并且随着处理时间延长,数量越来越多,直到完全反应后才终止。这种暗灰色点通过延长腐蚀时间或退膜处理可基本上消除或减轻。    3.预防措施    硅引起6063铝合金型材腐蚀的行为完全是可以预防和控制的,只要对原材料的进货、合金成分进行有效控制,保证镁、硅比例在1.3~1.7范围内,并且对各工序的参数(如熔炼、搅拌、铸造冷却水温、棒坯预热温度、挤压淬火风冷强度、时效温度和时间等)进行严格控制,避免硅产生偏析和游离,尽量使硅和镁形成有益的Mg2Si强化相。    如果发现有这种硅腐蚀点现象,在表面处理时就应该特别注意,在脱脂除油过程中,尽量使用弱碱性槽液,如果条件不允许,也应该在酸性除油液中浸泡的时间尽量缩短(合格的铝合金型材在酸性脱脂液中放20~30min无问题,而有问题的型材上只能放置1~3min),而且以后的洗水pH值要高一些(pH>4,控制Cl-含量),在碱腐蚀过程中尽量延长腐蚀时间,在中和出光时要使用硝酸出光液,在硫酸阳极氧化时应尽快通电氧化处理,这样,由硅引起的暗灰色腐蚀点就不明显,可满足使用要求。    4.结束语    硅虽然是6063铝合金型材中不可缺少的主要成分,但是如果添加量不当,添加的硅没有完全和镁形成Mg2Si强化相,造成硅的偏析和游离,就会在表面处理过程中易出现硅引起的铝合金型材腐蚀现象。在生产中对主要合金组元和杂质以及工艺参数都要进行严格的控制,杜绝此类现象发生。

铝及铝合金的化学除锈

2019-03-14 10:38:21

(一)碱液除锈     铝及铝合金的锈主要是表面的氧化膜,有时也会有白色粉末,又称白锈,铲除的办法主要是在碱性的化学溶液中退除。能够依据材料的类别及铝工件表面状况而定,当铝工件表面油污很少时,能够将除油和除膜一同处理。假如表面的油污很厚重,则应先除油,然后再铲除氧化膜,否则会形成除油、除膜都不完全,影响后续工序的进行,并可能会下降表面处理的质量。表2-31和表2-32为化学浸泡法退除铝及铝合金表面氧化膜的溶液配方及工艺条件。 表2—31  铝氧化膜退除的溶液配方及工艺条件配方及工艺条件123456/(g/L) 磷酸钠/(g/L) 碳酸钠/(g/L) 非离子型表面活性剂 硫酸/% 铬酐/% 溶液温度/℃ 操作时刻/min 适用范围30 30 30 - - - 40~50 3~5 铸铝件50 - - 若干 - - 50~60 30~60s 铝及铝合金- 15~25 15~25 若干 - - 70~80 1~3 铝合金5%~25% - - - - - 50~90 20~30s 铝合金3%~8% 5%~l0% - - - - 室温 视状况而定 铝合金- - - - 3~5 2~10 60~75 30~120s 铝合金 表2-32铝阳极氧化膜退除的溶液配方及工艺条件配方及工艺条件12345浓硫酸/(mL/L) 浓磷酸/(mL/L) 浓硝酸/% /(g/L) /(g/L) /(mL/L) /(g/L) 溶液温度/℃ 操作时刻100 - - - - 10 - 室温 退尽停止- 35 - - 20 - - 欢腾 退尽停止100 - - - - - 4 室温 退尽停止- - 27(质量分数) - - 2% - 室温 退尽停止- - - 10 - - - 90 避免过腐蚀 表2-33铝及铝合金酸洗除锈溶液配方及工艺条件 配方组分及工艺条件一般浸蚀亮光浸蚀l23456789101l1213硝酸(HN03.p=1.40g/mE)/(mL/L) 硫酸(H2S04,p=1-849/ mL)/(mL/L) (HCl.p=1.199/mL)/(mL/L) 磷酸(H3P04)/(mL/L) (Cr03)/(g/L) (HF,48%)/(mL/L) (H2O2,30%) /(mL/L) 水(H20)/(mL/L) 温度/℃ 时刻/min   适用范围  200~ 270                        室温  3~5 有天然氧化膜的一般铝合金                   40~50  40~50       室温 1~3              100            35          70~80  3~5 经热处理表面 有氧化皮的锻铝      10%~30%               1%~3%   89%~67% 室温 0.1~O.3 有氧化   皮的含   硅铝   合金        15%                         80~90 2~3 纯铝及含铜量 高的铝合金。A1-MgAt-Mg-Si合金碱 蚀后去残渣500                        500 室温 5~15s 纯铝及A1-Mrl合金        500   500                     室温 5~15s 硬铝 等大多金碱蚀 亮处理        630     320             50         室温 5~15S 防锈铝数铝合 后的光         750                   250       室温 3~5s     含硅量在10% 以下的硅铝合 金及热处理表面的氧化皮  500                500         室温 5~30s   含硅量 在10% 以上的 硅铝 合金      700                100         室温 5~15s 在重金属溶液 中处理后的硅 铝合金            100                   50   室温 0.5~1 大多数铝及其 合金        500        500                 室温         铝板               (二)铝及铝合金的酸洗除锈     铝及铝合金工件用酸洗除锈时,工件有必要通过完全除油,才干确保除锈的质量。由于若除油不洁净,会影响酸液和氧化膜的触摸和反响形成除锈的不完全或功率不高、时刻长等。用酸洗除锈,基体材料的丢失小,简单操控操作。除锈后的表面呈半亮光的状况,无需除灰处理,而且能够直接进行上色或阳极氧化处理,但假如需求电镀或化学镀,则需求通过浸锌等工序。铝及铝合金酸洗除锈溶液配方及操作工艺见表2—33。

铝合金焊丝化学成分

2019-03-11 11:09:41

合金硅铁铜锰镁铬锌钛其它铝近似的熔化规模℃密度g/cm3阳极化后色彩11000.95          =Si + Fe0.05-0.20.05——0.1—0.1599643-6572.7白色23190.20.35.8-6.80.2-0.40.02—0.10.1-0.2V0.05-0.15 Zr:0.1-0.25剩下———30030.60.70.05-0.21.0-1.5——0.10—0.15剩下574-6352.73白色3A210.60.70.21.0-1.60.05—0.100.150.10剩下575-6362.72白色40094.5-5.50.21.0-1.50.10.4-0.6—0.10.20.15剩下———40434.5-4.00.80.30.050.05—0.10.20.15剩下573-6322.69灰色404711.0-13.00.80.30.150.1—0.2—0.15剩下577-5822.66灰黑41459.3-10.70.83.3-4.70.150.150.150.2—0.15剩下521-5852.74灰黑46433.6-4.60.80.100.050.10-0.30—0.100.150.15剩下———53560.250.40.10.05-0.24.5-5.50.05-0.20.10.06-0.20.10剩下571-6352.66白色51830.4-0.70.40.10.5-1.04.3-5.20.05-0.250.250.150.15剩下574-6392.68白色55540.250.40.10.5-1.02.4-3.00.05-0.200.250.05-0.200.15剩下———55560.250.40.10.5-1.04.7-5.50.05-0.200.250.05-0.200.15剩下———56540.45          =Si + Fe0.050.013.1-3.90.15-0.350.200.05-0.150.15剩下———     纯铝焊丝E00   功能特色:纯铝焊丝,铝含量≥99.5%,有极好的抗腐蚀功能,很高的导热与导电功能,以及极好的可加工功能。对经阳极化处理的材料,需求配色时非常抱负,引荐用于焊接1000系列铝合金。   典型化学成份:Si≤0.03、Cu≤0.002、Zn≤0.013、Fe≤0.18 、Mn≤0.003,AL余量用处广泛用于铁路机车、电力、化学、食 品等职业。      铝硅合金焊丝ER4047   功能特色:本品为含硅12%的合金焊丝,合适焊接各种铸造及揉捏成型铝合金。低熔点及杰出的流动性使母材焊接变形很小。   典型化学成份:Si 12、Mg≤0.10、Fe≤0.80、Cu≤0.03、Zn≤0.20、Mn≤0.15,AL余量   用处:焊接或堆焊轻质合金加工业。  铝硅合金焊丝ER4043   功能特色:本品为含硅5%的合金焊丝,合适焊接铸铝合金   典型化学成份:Si 5、Mg≤0.10、Fe≤0.04、Cu≤0.05 ,AL余量   用处:船只、机车、化工、食物、运动器材、模具、家具、容器、集装箱      铝镁合金焊丝ER5356   功能特色:本品为含镁5%的合金焊丝,是一种用处广泛的通用型焊材,合适焊接或表面堆焊 5%镁的铸锻铝合金,强度高,可锻性好,有杰出的抗腐蚀性。本品也能为经阳极化处理的焊 接供给杰出的配色。   典型化学成份:Mg 5、Cr 0.10、(Fe+Si)0.3、Cu≤0.05、Zn 0.05、Mn 0.15、 Ti 0.1,AL余量   用处:自行车、铝滑板车等运动器材,机车车厢、化工压力容器、兵工出产、造船、航空等 职业。  铝镁合金焊丝ER5183   功能特色:本品为含镁3%的合金焊丝,适用于焊接或表面堆焊同等级的铝合金材料。   典型化学成份:Mg 3.5,Cr 0.2,Fe 0.15,Cu≤0.05, Zn 0.10,Mn 0.05,Ti 0.1,AL余量   用处:化工压力容器、核工业、造船、制冷职业、锅炉、 航空航天工业等      铝铜合金焊丝ER2319    功能特色:本品为含铜5.8%-6.8%的合金焊丝,适用于 焊接2219同等级的铝合金材料。 典型化学成份:Cu5.8-6.8,Mg 0.2-0.4,Si0.2,Fe 0.3,V0.05-0.15,Zr0.1-0.2 , Zn 0.10, Mn0.2-0.4,Ti 0.1-0.2,   AL余量      用处:核工业、舰船制作、航空航天工业、军工配备等