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铜合金中铝的作用

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铜合金中铝的作用百科

铜合金作用

2017-06-06 17:50:05

铜合金作用电子工业中的应用    铜合金价格低廉，有高的强度、导电性和导热性，加工性能、针焊性和耐蚀性优良，通过合金化能在很大范围内控制其性能，能够较好地满足引线框架的性能要求，己成为引线框架的一个重要材料。它是目前钢在微电子器件中用量最多的一种材料。能源及石化工业中的应用    能源工业,火力及原子能发电都要依靠蒸气作功。蒸气的回路如下：锅炉发生蒸气- 蒸气推动汽轮机作功- 作功后的蒸汽送至冷凝器- 冷却成水- 回到锅炉重新变成蒸汽。其间主冷凝器由管板和冷凝管组成。由于钢导热性好并能抗水的腐蚀，所以它们均使用锅黄铜、铝黄铜或白铜制造。根据资料介绍，每万千瓦装机容量需要5吨冷凝管。一个60万千瓦的发电厂就需要3 00吨冷凝管材。太阳能的利用也要使用许多铜管    石化工业,铜和许多铜合金，在水溶液、盐酸等非氧化性酸、有机酸(如：醋酸、柠檬酸、脂肪酸、乳酸、草酸等)、除氨以外的各种碱及非氧化性的有机化合物(如：油类、酚、醇等)中，均有良好的耐蚀性;因而，在石化工业中大量用于制造接触腐蚀性介质的各种容器、管道系统、过滤器、泵和阀门等器件。还利用它的导热性，制造各种蒸发器、热交换器和冷凝器。由于铜的塑性很好，特别适合于制造现代化工工业中结构错综复杂、铜管交叉编制的热交换器。此外在石油精炼工厂中都使用青铜生产工具;原回是冲击时不迸出火花，可以防止火灾发生。    海洋工业,海洋占地球表面面积70%以上，合理地开发利用海洋资源日益受到人们的重视。海水中含确"容易造成腐蚀的氯离子，钢铁、铝、甚至不锈钢等许多工程金属材料均不耐海水腐蚀。此外在这些材料，以及木材、玻璃等非金属材料的表面上还会形成海洋生物污损。铜则一枝独秀，不但耐海水腐蚀;而且溶入水中的铜离子有杀菌作用，可以防止海洋生物污损。因而，铜和铜合金是海洋工业中十分重要的材料，业己在海水淡化工厂、海洋采油采气平台、以及其它海岸和海底设施中广泛应用。交通工业中的应用    船舶,由于良好的耐海水腐蚀性能，许多铜合金，如：铝青铜、锰青铜、铝黄铜、炮铜(锡锌青铜)、白钢以及镍铜合金(蒙乃尔合金)己成为造船的标准材料。一般在军舰和商船的自重中，铜和铜合金占2～3%。近来用铝黄铜管作油罐的大型加热线圈。在10万吨级的船上就有12个这种储油罐，相应的加热系统规模相当大。船上的电气设备也很复杂，发动机、电动机、通讯系统等几乎完全依靠铜和铜合金来工作。大小船只的船舱内经常用钢和铜合金来装饰。    汽车用铜每辆10～2I公斤，随汽车类型和大小而异，对于小轿车约占自重的6～9%%。铜和铜合金主要用于散热器、制动系统管路、液压装置、齿轮、轴承、刹车摩擦片、配电和电力系统、垫圈以及各种接头、配件和饰件等。其中用钢量比较大的是散热器。现代的管带式散热器，用黄铜带焊接成散热器管子，用薄的铜带折曲成散热片。    铁路的电气化对铜和铜合金的需要量很大。每公里的架空导线需用2 吨以上的异型铜线。为了提高它的强度，往往加入少量的铜(约1%)或银 (约of%)。此外，列车上的电机、整流器、以及控制、制动、电气和信号系统等都要依靠铜和铜合金来工作    飞机的航行也离不开铜。例如：飞机中的配线、液压、冷却和气动系统需使用铜材，轴承保持器和起落架轴承采用铝青铜管材，导航仪表应用抗磁钢合金，众多仪表中使用破铜弹性元件等等。机械和冶金工业中的应用    机械工程，几乎在所有的机器中都可以找到铜制品部件。除了电机、电路、油压系统、气压系统和控制系统中大量用钢以外，种类繁多用黄铜和青铜制造的传动件和固定件，如齿轮、蜗轮、蜗杆、联结件、紧固件、扭拧件、螺钉、螺母等，比比皆是。几乎在所有作机械相对运动的部件之间，都要使用减磨铜合金制作的轴承或轴套，特别是万吨级的大型挤压机、锻压机的缸套、滑板几乎都用青铜制成，铸件重量可达数吨。许多弹性元件，几乎都选用硅青铜和锡青铜作为材料。焊接工具、压铸模具等更离不开铜合金，如此等等。　　冶金工业是消耗电能的大户，素有"电老虎"之称。在冶金厂的建设中通常必须要有一个依靠铜来进行工作的庞大的输、配电系统和电力运转设备。此外，在火法冶金中，连续铸造技术已占据主导地位，其中的关键部件一结晶器，大都采用铬铜、银铜等高强度和高导热性的铜合金。电冶金中的真空电弧炉和电渣炉水冷坩埚使用钢管材制造，各种感应加热的感应线圈都是用铜管或异型铜管绕制而成，内中通水冷却。     合金添加剂，铜是钢铁和铝等合金中的重要添加元素。少量铜(0.2～0.5%)加入低合金结构用钢中，可以提高钢的强度及耐大气和海洋腐蚀性能。在耐蚀铸铁和不锈钢中加入铜，可以进一步提高它们的耐蚀性。含铜30%左右的高镍合金是著名的高强度耐蚀"蒙乃尔合金"，在核工业中广泛使用。轻工业中的应用      空调器和冷冻机的控温作用，主要通过热交换器铜管的蒸发及冷凝作用来实现。热交换传热管的尺寸和传热性能，在很大程度上决定了整个空调机和制冷装置的效能和小型化。在这些机器上采用的都是高导热性能的异型铜管。      钟表，目前生产的钟表，计时器和有钟表机构的装置，其中大部分的工作部件都用"钟表黄铜"制造。合金中含1.5-2%的铅，有良好加工性能，适合于大规模生产。      造纸，在当前信息万变的社会里，纸张消费量很大。纸张表面看来简单，但是造纸工艺却很复杂，需要通过许多步骤，应用很多机器，包括冷却器、蒸发器、打浆器、造纸机等等。      印刷中用铜版进行照相制版。表面抛光的铜版用感光乳胶敏化后，在它上面照相成像。感光后的铜版需加热使胶硬化。      酿酒，在世界的啤酒酿造中，铜起重要作用。经常用铜作麦芽桶和发酵罐的内村。在一些著名的啤酒厂中备有十余个容量超过2万加仑的这种大桶。      医药，制药工业中，各类蒸、煮、真空装置等都用纯铜制作。在医疗器械中则广泛使用锌白铜。铜合金还是眼镜架的常用材料等等。建筑和艺术应用      管道系统中房屋建设中推广使用铜管道系统。      房屋装修，在欧洲采用钢板制作屋顶和漏檐已有传统。北欧国家中甚至用它作墙面装饰。铜耐大气腐蚀性能很好、经久耐用、可以回收，它有良好的加工性可以方便地制作成复杂的形状，而且它还有美观的色彩;因而很适合于用做房屋装修。      塑像和工艺品，世界上没有那一种金属，能够像钢那样广泛应用于制造各种工艺品，从古至今，经久不衰。今天城市建设中，各种纪念物、铸钟、宝鼎、雕像、佛像、仿古制品等等，大量使用铸造铜合金。      钱币，自从人类祖先使用钱币进行交易以来，就用铜和铜合金来制造钱币，历代相传，沿袭至今。高科技上的应用      中计算机，铜和铜合金不但是引线框架、焊料和印刷电路版中的重要材料;而且还能够在集成电路的微小元件互连中起重要作用。      航天技术，火箭、卫星和航天飞机中，除了微电子控制系统和仪器、仪表设备以外，许多关键性的部件也要用到铜和铜合金。此外，铜合金也是卫星结构中承载构件用的标准材料 

稀土在铜及铜合金中的作用

2019-01-04 09:45:43

一、稀土对铜及铜合金组织的影响 1、净化组织工业用铜中往往含有多种杂质,虽然有些杂质含量很低,甚至低于0.001 %(质量分数，下同)，但是这些杂质元素会严重影响铜及铜合金的加工性能、降低导电性及导热性。如氧、硫和铜形成的脆性化合物(Cu2O 和Cu2S)可以降低铜的塑性，这些脆性化合物冷拉时还会产生毛刺，并降低铜的导电性、耐蚀性和焊接性能。稀土净化铜及铜合金组织主要有两种方式: (1)稀土与氧和硫的亲和力很强,形成熔点较高，热稳定性强，比重较小的稀土化合物，从而达到脱硫、脱氧的作用;又稀土元素很容易与原子态氢发生作用，生成RH2 或RH3型稳定氢化物(R 代表稀土金属) ,这些氢化物以固溶体的形式溶于铜合金中，从而消除了氢的有害作用。(2)稀土与铅、铋等元素生成比铜熔点高的高熔点金属间化合物，因此在铜熔铸过程中，可以保持固体状态，与熔渣一起从液体金属铜合金中排除，达到脱铅、铋的目的。 2、细化组织稀土对铜及铜合金显微组织的影响主要体现为细化晶粒，减少或消除柱状晶，扩大等轴晶区的作用。稀土细化铜及铜合金组织的作用机理主要存在以下三种: (1)形成新晶核，抑制晶粒长大。稀土在铜及其合金中能与一些元素反应形成高熔点化合物，常以极微细颗粒悬浮于熔体之中，成为弥散的结晶核心，使晶粒变多，变小;又从凝固原理及热力学观点看，由于稀土大量聚集在固液界面前沿的液相中，使合金在凝固时成分过冷增大，以树枝状方式凝固生长，同时在分枝节点处产生细颈、熔断，增多了结晶核心，从而细化了晶粒。(2)微晶化作用。由于稀土元素的原子半径( 0.174nm～0.204 nm) 比铜的原子半径(0.127nm) 要大36 %～60 %，故稀土原子很容易填补正在生长中的铜或铜合金的晶粒新相的表面缺陷，生成能阻碍晶粒继续生长的膜，从而细化为微晶; (3)合金化作用。稀土在铜中的溶解度很小，一般仅千分之几到万分之几，但稀土与铜能生成多种金属间化合物。这些金属间化合物弥散分布于基体中，达到细化晶粒。 3、稀土对夹杂物组织的影响稀土对夹杂物组织的影响主要是改变杂质的形态和分布。其主要表现有以下四种: (1)减轻或消除合金结构中的树枝状晶形和柱状结晶,这与稀土同某些杂质形成难熔化合物并呈弥散状态有关。(2)使合金中某些呈条状、片状甚至块状的杂质(如铅、铋等，其中有的杂质可形成低熔点共晶)转变成点状或球状，从而改善或提高了铜及其合金的机械及加工性能，这是由于活性很强的稀土金属，能使像铅这样的一些杂质对铜的润湿性急剧降低，这些杂质在其自身表面张力的作用下，使体积大大缩小。(3)使合金中的某些有害杂质由集中分布于枝晶或晶界间，改变为较均匀分布于整个晶体中，使杂质实现在金属微观体积上的再分布，或对某些杂质的宏观偏析发生影响，导致各种性能得以提高。(4)含稀土的化合物被吸附在金属或合金的晶界上，减少合金晶界上低熔点有害杂质的数量，从而减弱合金的高温回火脆性。如在铍铜合金中未加稀土前，夹杂物多为不规则棱角形的Cu2O和Cu2S，添加适量稀土后，夹杂物全部球化，稀土夹杂物取代了Cu2O 和Cu2S ，使夹杂物由固溶态变为稀土化合物析出。二、稀土对铜及铜合金性能的影响 1、稀土对铜及铜合金加工性能的影响在铜合金中加入适量稀土金属，可以改善铜及铜合金的铸造性能。对不同种类的铜合金，加入稀土后流动性可提高30 %～40%。对高锰铝青铜，稀土的加入量不超过0.15%时，流动性随稀土加入量的增加而增加。在高铅青铜(ZQPb25 - 5)中加入0.5%～1.0%混合稀土，HPb59- 1铅黄铜中加入0.04%～0.05%混合稀土，均可以改善合金的偏析或逆偏析现象。添加0.01%～0.03%混合稀土可显著提高变形铅黄铜的高温延伸率，改善热加工性能，减轻或消除热轧开裂现象。加入稀土可使残余应力值降低，稀土在一定变形度范围内(2、稀土对铜及铜合金机械性能和导电性能的影响稀土对铜及铜合金机械性能的影响主要表现在硬度、强度、塑性等方面。稀土在纯铜中含量为0.1%～0.2%时，强度提高幅度较大，高于0.2%时强度提高缓慢。稀土对H68黄铜强度的影响有双重作用:一方面，稀土的固溶强化及净化作用，使料强度升高;而另一方面，当稀土加入量超过某一数值时，稀土的有害作用掩盖了有利作用，宏观表现为强度下降。关于稀土对铜及铜合金导电性影响的机理是:一方面，稀土的细化作用使铜晶粒细化，晶界增加，电散射几率增大，导致电阻率增大，导电性下降;另一方面，稀土的净化作用使铜中杂质减少，晶格畸变减弱，电子散射几率减少，导电性改善。这两个对导电性起相反作用的因素同时存在，其影响随稀土加入量的变化而变化。 3、稀土对铜及铜合金抗氧化性和耐腐蚀性能的影响为了解决抗氧化性能和高电导率之间的矛盾，采用添加稀土金属作为铜及铜合金的合金元素。发现在适当加入量时，电导率不但没有降低反而略有提高，同时还发现铜中加入稀土能明显改善抗氧化性能。关于在铜及铜合金中加入稀土后耐蚀性能均有不同程度的提高，对此现象的解释主要有: (1)稀土的净化作用，消除铜基体中杂质。(2)在铜及铜合金表面形成致密的氧化层，阻止基体原子向外扩散和外部原子向内扩散。(3) 提高铜及铜合金的腐蚀电位。(4)稀土的加入缩小了铜合金的结晶温度范围。混合稀土的加入不仅可以改善锡黄铜的耐蚀性能，还可以改变锡黄铜的腐蚀形貌，不仅减小了易脱落层的厚度，同时也大大减小了渗透层的厚度。 4、稀土对铜及铜合金耐磨性能的影响稀土和铜元素可以形成硬度较高、分布均匀的金属间化合物，这些化合物成为位错运动的阻力;而且稀土可以有效地改善夹杂物的存在形式和分布，减少其弱化晶界的可能，减少了承受载荷时沿晶界开裂的几率，因而提高了耐磨性。含有稀土的铸造黄铜具有较高的硬度及良好的塑性及韧性，可以缩短跑合阶段的时间，延长稳定磨损的阶段，从而达到减少磨耗，延长工件使用寿命的目的。在高锰铝青铜中添加稀土，可使其干摩擦磨损减少20%左右，润滑摩擦磨损量减少50%左右。三、稀土-铜中间合金稀土在铜及铜合金的实际工业化应用中，因稀土与铜的原子半径差异较大，不利于固溶，且流动性较差，直接在铜及铜合金的熔炼过程中添加稀土会造成大量烧损并出现渣相，难以控制铜及铜合金中稀土元素分布的稳定和均匀性，严重影响了稀土对铜及铜合金各种性能应有的改善效果。稀土-铜中间合金是一种稀土与铜的共晶合金体，它在保留了稀土应有特性的同时，还具备了在铜及铜合金中良好的固溶性，因此流动性较强，方便加入量的掌握和搅拌控制的均匀性，能极大的发挥出稀土在铜及铜合金中的有益特性。

水洗在铝氧化中的作用

2018-12-27 09:30:02

1．前处理　　A：除油（脱脂）后的水冼：应该具备两次水洗，目的是洗净产品残留的药液（或酸或碱，若除油剂中添加溶剂型乳化剂的，清洗更为重要。）或油污。防止带入随后槽液中影响槽液的稳定性以及预防产品带有油污而产生不良品。该两次水洗可不作溢流使用，视工作量定时更换就行了。　　B：碱蚀后的水洗：至少需要三次水洗。目的是洗掉经碱蚀后的铝材表面残留的黏稠的碱蚀槽液膜，由于比较难清洗，建议笫一个水槽的水尽量减少更换次数，保证一定温度和碱度，这样有利于清洗产品。后面两水槽有条件的话，可增加搅拌效果更好。该两次水洗可不作溢流使用，视工作量定时更换就行了。　　C：化学（电解）抛光后的水洗：具备两次水洗就行了，目的洗掉铝材表面黏滞的化抛药液，建议第一个水槽应保证带有一定温度以利于产品清洗。第二个水槽可采用循环流动水清洗效果更好。（电解后需增加除膜工艺后再水洗两次）　　D：中和后的水洗：至少保证两次水洗。如果将中和槽内的硝酸带入氧化槽，会造成氧化不成膜或仅成几个微米的薄膜现象。或将中和槽中的其它金属离子带入氧化槽，也会造成氧化槽杂质量增加，产生氧化不良，例如消光厉害，耐磨度差等。加速氧化槽液老化。建议该两个水槽应采用循环流动水清洗，以保护氧化槽正常维护。　　E：除油，硷蚀，化抛后增加热水清洗效果更好。　　2．阳极处理　　A：氧化后的清洗：至少保证四次以上水洗。第一个水槽PH值应低于左右，第二个槽PH5-7之间，接近中性，以防止胶体氢氧化铝沉积在膜孔中影响染色。三，四水槽应采用流动水（纯水最佳）清冼，保证产品清洗彻底，防止酸水带入后序槽液中，加速槽液老化或变质。四次水冼后白色产品可直接封闭处理，染色产品应再多增加两次水洗。　　B：染色后的清洗：应该具备两次水洗，洗净产品表面吸附的剩余染料，降低封闭槽中杂质，延长封闭槽的使用寿命，PH值稳定。该两次水洗可不作溢流使用，视工作量定时更换就行了。注意：其实很多人都染色后的清洗不太重视，造成封闭槽杂质过高，封闭时吸附在产品表面，造成封闭后清洗难度大，产品表面较脏。　　C封闭后的清洗：应该具备两次水洗后，增加热纯水浸泡。封闭后的水洗主要洗净产品的封闭液以及表面吸附的杂质。泡热纯水主要达到快干的作用。删除

稀土在铝合金中的作用

2018-12-26 14:15:14

稀土是冶金工业中的有效添加剂, 稀土金属具有很高的化学活性、低电位和特殊的电子壳层结构, 几乎能与所有元素反应发生作用。我国稀土资源十分丰富, 品种齐全, 质量好, 分布广,开采方便。已探明的稀土, 储量为37000 万t ,占世界储量的80 % , 居世界第一位。近年来,稀土在冶金、机械、石油化工、电子、原子能、医疗、农业、航空和国防工业等领域已得到了广泛的应用。稀土在铝及其合金中的应用起步较晚, 国外始于20 世纪30 年代,而我国始于上世60 年代, 但发展很快, 尤其是在铝及其合金中的作用和应用研究已经取得了明显的效果。这主要集中在铝硅系铸造合金、铝镁硅(锌) 系变形铝合金、铝合金导线及活塞合金等方面。在稀土对铝及其合金的影响规律和作用机理研究方面也取得了一些进展。　　一、稀土在铝及其合金中的作用　　稀土元素非常活泼, 极易与气体(如氢) 、非金属(如硫) 及金属作用生成相应的稳定化合物。稀土元素的原子半径小于常见的金属, 如铅、镁等, 在这些金属中的固溶度极低, 几乎不能形成固溶体。稀土元素加入到铝合金中可起到微合金化的作用; 此外,它与氢等气体和许多非金属有较强的亲和力, 能生成熔点高的化合物, 故它有一定的除氢、精炼、净化作用; 同时, 稀土元素化学活性极强, 它可以在已形成的晶粒界面上选择性地吸附, 阻碍晶粒的生长, 结果导致晶粒细化, 有变质的作用。　　1、变质作用　　变质处理是指在金属及合金中加入少量或微量的变质剂, 用以改变合金的结晶条件, 使其组织和性能得到改善的过程。变质剂又称晶粒细化剂或孕育剂。通常情况下,稀土原子半径大于铝原子半径。又由于稀土元素比较活泼, 它熔于铝液中极易填补合金相的表面缺陷, 从而降低新旧两相界面上的表面张力, 使得晶核生长速度增大。同时它还能在晶粒与合金液之间形成表面活性膜, 阻止生成的晶粒长大, 使合金的组织细化。此外, 作为外来的结晶晶核, 铝与稀土形成的化合物在金属结晶时, 因晶核数的大量增加而使合金的组织细化[1 ] 。　　稀土在铝硅合金中主要是起变质作用, 使针、片状共晶硅变成球粒状, 使初晶硅的尺度有所减小。不同稀土的变质能力不同, La 和Eu 具有强烈的变质作用, 而混合稀土和Ce 只有中等程度的变质能力。镧系元素的变质能力与其原子半径有密切的关系, 随着原子半径由La 的0.187nm减小到Er 的0.175nm 时, 其变质能力逐渐减小。大体上原子半径小于0.18nm , 变质作用即减小到没有实际意义的程度。文献[12 ] 指出, 不同稀土元素的变质能力可用临界变质冷却速度(Vc) 来衡量, Vc 越小, 则其变质效果越明显;当V小于Vc 时, 任何浓度的稀土元素均不能引起合金变质, 这是稀土与其他变质剂的主要差别之一。文献[ 13 ] 对Al-Si 系的研究表明, 变质处理工艺直接影响着稀土的变质效果。获得稳定变质组织的关键是减少稀土的烧损, 并防止稀土偏聚, 使稀土迅速均匀地扩散到铝液中; 为获得稳定的变质组织, 应尽可能提高变质温度, 变质后加强静置, 精炼后严格扒渣, 并且尽可能不用卤族元素熔剂进行精炼和覆盖。稀土变质有一定的潜伏期,必须在高温下保持一定的时间, 稀土才会发挥最大的变质作用。　　2、净化作用　　　（1）、稀土的去气作用及对针孔率的影响　　铝及其合金在熔铸过程中, 大量的气体会溶入铝液, 其中主要是氢( 约占铝液中气体的85 %) , 其次是氧和氮。氢的来源主要是炉料中的水汽, 铝锭和边角料中的油污、水, 以及铝锭表面的“铝锈” —Al(OH)3 。氢是铝铸件中产生针孔的主要原因,并且显著降低铝的强度。文献[ 4-7 ] 指出, 稀土加入到铝及其合金中均能起除气作用。当稀土加入量低于0.3 %时, 稀土的除氢效果最明显, 针孔率的减小幅度也最大。当稀土的含量大于0.3 %以后, 稀土含量增加时, 氢含量下降减慢。如果用Y、La 单一稀土, 则当稀土含量超过0.3 %时,稀土含量的增加反而使氢含量又开始上升, 针孔率的变化也有同样的规律, 但变化幅度更明显。作者认为, 去氢效果顺次为Y> La > Re (混合稀土) ; 从添加量来说, 单一稀土含量以小于0.3 %为宜[10 ] 。文献[8 ] 认为, 稀土与氧、氮能生成一种难熔化合物Re2O3 和ReN2 。在冶炼过程中, 大部分以渣的形式排除; 同时, 在温度小于200℃时, 稀土能与氟、氯剧烈作用生成氟化稀土和氯化稀土, 将铝中的氟与氯除去。所以, 稀土在铝合金中可作为净化剂。12后一页删除

稀土在镁合金中的作用

2019-03-14 11:25:47

7月8日音讯：稀土对有色金属材料的有利影响在镁合金中是最为明显的。不只构成了Mg-RE合金系，而且对Mg-Al，Mg-Zn等合金系均有着非常明显的影响。其主要作用有如下几个方面：　　1．细化晶粒　　恰当含量的稀土，能够细化镁及镁合金晶粒。首先是细化铸造安排的晶粒。稀土元素细化镁合金铸造安排的机理不是异质形核的作用。稀土元素对镁及镁合金晶粒细化的机理是结晶前沿过冷度的增大。其次是在热加工进程和退火进程中阻止再结晶和晶粒长大。　　2．净化熔体　　稀土元素与痒的亲和力大于镁与氧的亲和力，因而可与熔体中的Mgo和其他氧化物反响生成稀土氧化物而沉积，然后去除氧化搀杂。与熔体中的氢和水汽发作反响，生成或稀土氧化物，到达去氧的意图。一起还能够添加熔体的流动性和削减铸件的缩松，进步细密性。　　3．进步室温合金强度　　大都稀土元素在镁中有较大的固溶度，而且随温度下降固溶度有明显变化，因而稀土元素除固溶强化外，仍是镁合金有用的时效强化元素，一些稀土化合物还有弥散强化作用。　　4．进步合金力学功能的热稳定性　　稀土元素是进步镁合金耐热的最有用的合金化元素，能明显的进步Mg合金高温强度和高温蠕变抗力，其原因是多方面的：稀土在镁中扩散系数小，可减慢再结晶进程和进步再结晶温度，添加时效作用和脱溶相的热稳定性，高熔点的稀土化合物钉扎晶界，阻止位错运动，进步高温蠕变抗力。　　5．进步合金耐蚀功能　　因为净化了熔体，减小杂质铁等的有害影响，然后进步耐蚀功能。

铝合金中各种元素的作用

2019-03-11 13:46:31

一、合金元素影响　　铜元素Cu 　　铝铜合金富铝部分548时，铜在铝中的最大溶解度为5.65%，温度降到302时，铜的溶解度为0.45%。铜是重要的合金元素，有必定的固溶强化效果，此外时效分出的CuAl2有着显着的时效强化效果。铝合金中铜含量通常在2.5%～5%，铜含量在4%～6.8%时强化效果最好，所以大部分硬铝合金的含铜量处于这规模。　　铝铜合金中能够含有较少的硅、镁、锰、铬、锌、铁等元素。　　硅元素Si 　　Al—Si合金系富铝部分在共晶温度577时，硅在固溶体中的最大溶解度为1.65%。虽然溶解度随温度下降而削减，介这类合金一般是不能热处理强化的。铝硅合金具有极好的铸造功能和抗蚀性。　　若镁和硅一起参加铝中构成铝镁硅系合金，强化相为MgSi。镁和硅的质量比为1.73∶1。规划Al－Mg－Si系合金成分时，基体上按此份额装备镁和硅的含量。有的Al－Mg－Si合金，为了进步强度，参加适量的铜，一起参加适量的铬以抵消铜对立蚀性的晦气影响。　　Al－Mg2Si合金系合金平衡相图富铝部分Mg2Si在铝中的最大溶解度为1.85%，且随温度的下降而减速小。　　变形铝合金中，硅独自参加铝中只限于焊接材料，硅参加铝中亦有必定的强化效果。　　镁元素Mg 　　Al－Mg合金系平衡相图富铝部分虽然溶解度曲线标明，镁在铝中的溶解度随温度下降而大大地变小，可是在大部分工业用变形铝合金中，镁的含量均小于6%，而硅含量也低，这类合金是不能热处理强化的，可是可焊性杰出，抗蚀性也好，并有中等强度。　　镁对铝的强化是显着的，每添加1%镁，抗拉强度大约升远34MPa。假如参加1%以下的锰，或许弥补强化效果。因而加锰后可下降镁含量，一起可下降热裂倾向，别的锰还能够使Mg5Al8化合物均匀沉淀，改进抗蚀性和焊接功能。　　锰元素Mn 　　Al－Mn合金系平平衡相图部分在共晶温度658时，锰在固溶体中的最大溶解度为1.82%。合金强度随溶解度添加不断添加，锰含量为0.8%时，延伸率达最大值。Al－Mn合金对错时效硬化合金，即不行热处理强化。 1234后一页

铜和铜合金中

2017-06-06 17:50:08

       铜和铜合金中其中的铜是一种化学元素，它的化学符号是Cu（拉丁语：Cuprum），它的原子序数是29，是一种过渡金属。铜呈紫红色光泽的金属，密度8.92克/立方厘米。熔点1083.4±0.2℃，沸点2567℃。常见化合价+1和+2。电离能7.726电子伏特。铜是人类发现最早的金属之一，也是最好的纯金属之一，稍硬、极坚韧、耐磨损。还有很好的延展性。导热和导电性能较好。铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力，在干燥的空气里很稳定。但在潮湿的空气里在其表面可以生成一层绿色的碱式碳酸铜Cu2（OH）2CO3，这叫铜绿。可溶于硝酸和热浓硫酸，略溶于盐酸。容易被碱侵蚀。导电性：64%，耐蚀性：23%，结构强度：12%，装饰性：1%       铜合金（copper alloy ）以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。纯铜呈紫红色﹐又称紫铜。纯铜密度为8.96﹐熔点为1083℃﹐具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类。      铜和铜和金在当今社会已取得举足轻重的地位,在电气工业,电子工业,能源及石化工业,交通工业,机械和冶金工业,轻工业,建筑与艺术,高科技上都有广泛的应用.

各组成元素在6063合金中的作用

2019-03-11 11:09:41

1.1　Al：基体，是该合金归纳功能的根本保证　　1.2　合金元素:Mg、Si 　　a. Mg和Si生成Mg 2Si是该合金中的首要强化相,Mg2Si在合金中的含量多少以及在固溶体中的溶解度巨细及散布形状是发生热处理强化的决定因素。　　b. Mg2Si中的Mg:Si=24.3×2/28.1×1=1.73 　　c.当Mg:Si>1.73时，Mg过剩表3：过剩Mg对6063合金不同温度下Mg2Si相在铝基体中溶解度的影响　　从上表可见：跟着过剩Mg量的添加，Mg2Si相在铝中的溶解度显着下降，然后下降了淬火时效强化效果，削弱了合金化效果，使机械强度下降，成形功能下降。　　d.当Mg:Si　　表4：过剩硅对6063合金力学功能的影响　　从上表可见，跟着过剩Si的添加，在Mg2Si含量不变的情况下，合金的力学功能有显着添加，过剩Si明显提高了天然时效效果，而且强度和天然时效速度跟着过剩Si是添加而添加，可是，成形性，焊接功能下降。　　选用过剩Si的成分时，Si优先与Fe、Mn生成?相(MnFe)3Si12Al15，有利于消除有害杂质铁的影响，并保证Mg2Si强化相的构成。可是，当过剩Si超越0.2%时,会对氧化膜有“灰化”的影响。　　1.3　杂质：（∑ 　　a.Fe：在Si匮乏情况下，生成尖状或棒状FeAl3化合物，是坚固质点，揉捏出产时易发生外观缺点，阳极氧化时，其电极电位与铝不同，损坏氧化膜的连续性和均匀性，氧化膜透明性差；在过剩Si情况下，优先生成脆的针状化合物?相，在揉捏时，发生型材开裂；　　b. Cu：对添加合金力学功能和表面光度有利，但下降耐腐蚀性，含量多时构成氧化膜偏黑; 　　c.Mn：少时有利消除AL5FeSi有害影响，减轻揉捏纹；多时，氧化膜呈棕黄色；　　d.Zn:使合金结晶粗大，氧化后发生闪亮的梨皮状斑驳，Zn>0.04%，使型材发生严峻腐蚀，构成锌花缺点；　　e.Ti:生成TiAL3、TiB2有细化晶粒的效果，但Ti>0.1%时，影响上彩，严峻时，乃至导致不能上色。

铝镁铜合金

2017-06-06 17:50:06

   铝镁铜合金顾名思议就是由元素铝、镁、铜组成的铜合金。   铝镁铜合金锻压加热电炉装炉量 合金电炉型别   RJX-30-9   RJX-45-9     RJX-75-9铝合金            80         120           200镁合金            45          60           120铜合金            240        360           500   铝－镁－铜－稀土合金车身板材，按照一定成分配比成合金，经熔炼后铸成坯锭，再经均匀化、热轧、冷轧、固溶处理、精平制成车身板材。该合金板材具有中等强度和高的塑性，在自然时效态σb为280ＭＰａ、σ０．２为１１０ＭＰａ、δ为３０～３３．６％，供冲压车身用具有极佳的成型性，经烤漆处理σｂ为３３０ＭＰａ，σ０．２为１４０ＭＰａ，δ为２８％，ＨＢ为７３，具有较强的抗压痕能力与抗碰撞能力。合金板材成材率高，并和ＬＦ－５防锈铝合金具有等同的抗腐蚀性能与焊接性能。   一种26000KN铝镁合金卧式冷室压铸机，用于压铸铝、锌、铜、镁等有色合金铸件。包括机座(52)、合型机构(53)和压射机构 (54)，所述压射机构(54)包括静型板(1)、容杯座(3)、压射室(4)、压射头(5)、连接头(6)、压射杆(7)、拉杆(10)、冷却管(11)、连接体(13)、连接板(15)、压射行程杆导套(17)、行程杆导向支座(18)、前缸盖(19)、压射缸(22)、活塞杆(23)、压射行程杆(24)、压射活塞(26)、升降滑块(28)、浮动活塞(30)、增压活塞杆(31)、增压缸套(33)、增压活塞(34)、龙门架(40)、滑管(46)和升降压板(51)，静型板(1)、滑管(46)和龙门架(40)分别向上竖直连接在机座(52) 的小机座的左边、中间和右边，拉杆(10)有四根，连接在静型板(1)与龙门架(40)之间。 

铝合金中各种元素在作用

2019-03-05 12:01:05

一、合金元素影响铜元素Cu 铝铜合金富铝部分548时，铜在铝中的最大溶解度为5.65%，温度降到302时，铜的溶解度为0.45%。铜是重要的合金元素，有必定的固溶强化效果，此外时效分出的CuAl2有着显着的时效强化效果。铝合金中铜含量一般在2.5%～5%，铜含量在4%～6.8%时强化效果最好，所以大部分硬铝合金的含铜量处于这规模。铝铜合金中能够含有较少的硅、镁、锰、铬、锌、铁等元素。硅元素Si Al—Si合金系富铝部分在共晶温度577时，硅在固溶体中的最大溶解度为1.65%。虽然溶解度随温度下降而削减，介这类合金一般是不能热处理强化的。铝硅合金具有极好的铸造功能和抗蚀性。若镁和硅一起参加铝中构成铝镁硅系合金，强化相为MgSi。镁和硅的质量比为1.73∶1。规划Al－Mg－Si系合金成分时，基体上按此份额装备镁和硅的含量。有的Al－Mg－Si合金，为了进步强度，参加适量的铜，一起参加适量的铬以抵消铜对立蚀性的晦气影响。 Al－Mg2Si合金系合金平衡相图富铝部分Mg2Si在铝中的最大溶解度为1.85%，且随温度的下降而减速小。变形铝合金中，硅独自参加铝中只限于焊接材料，硅参加铝中亦有必定的强化效果。镁元素Mg Al－Mg合金系平衡相图富铝部分虽然溶解度曲线标明，镁在铝中的溶解度随温度下降而大大地变小，可是在大部分工业用变形铝合金中，镁的含量均小于6%，而硅含量也低，这类合金是不能热处理强化的，可是可焊性杰出，抗蚀性也好，并有中等强度。镁对铝的强化是显着的，每增加1%镁，抗拉强度大约升远34MPa。假如参加1%以下的锰，或许弥补强化效果。因而加锰后可下降镁含量，一起可下降热裂倾向，别的锰还能够使Mg5Al8化合物均匀沉淀，改进抗蚀性和焊接功能。锰元素Mn Al－Mn合金系平平衡相图部分在共晶温度658时，锰在固溶体中的最大溶解度为1.82%。合金强度随溶解度增加不断增加，锰含量为0.8%时，延伸率达最大值。Al－Mn合金对错时效硬化合金，即不行热处理强化。锰能阻挠铝合金的再结晶进程，进步再结晶温度，并能显着细化再结晶晶粒。再结晶晶粒的细化首要是经过MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻止效果。MnAl6的另一效果是能溶解杂质铁，构成（Fe、Mn）Al6，减小铁的有害影响。锰是铝合金的重要元素，能够独自参加构成Al－Mn二元合金，更多的是和其它合金元素一起参加，因而大多铝合金中均含有锰。锌元素Zn Al－Zn合金系平衡相图富铝部分275时锌在铝中的溶解度为31.6%，而在125时其溶解度则下降到5.6%。锌独自参加铝中，在变形条件下对铝合金强度的进步非常有限，一起存在应力腐蚀开裂、倾向，因而约束了它的运用。在铝中一起参加锌和镁，构成强化相Mg/Zn2，对合金发生显着的强化效果。Mg/Zn2含量从0.5%进步到12%时，可显着增加抗拉强度和屈从强度。镁的含量超越构成Mg/Zn2相所需超硬铝合金中，锌和镁的份额操控在2.7左右时，应力腐蚀开裂抗力最大。如在Al－Zn－Mg基础上参加铜元素，构成Al－Zn－Mg－Cu系合金，基强化效果在所有铝合金中最大，也是航天、航空工业、电力工业上的重要的铝合金材料。二、微量元素的影响铁和硅Fe－Si 铁在Al－Cu－Mg－Ni－Fe系锻铝合金中，硅在Al－Mg－Si系锻铝中和在Al－Si系焊条及铝硅铸造合金中，均作为合金元素加的，在基它铝合金中，硅和铁是常见的杂质元素，对合金功能有显着的影响。它们首要以FeCl3和游离硅存在。在硅大于铁时，构成β－FeSiAl3(或Fe2Si2Al9)相，而铁大于硅时，构成α－Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12)。当铁和硅份额不其时，会引起铸件发生裂纹，铸铝中铁含量过高时会使铸件发生脆性。钛和硼Ti－B 钛是铝合金中常用的增加元素，以Al－Ti或Al－Ti－B中间合金方式参加。钛与铝构成TiAl2相，成为结晶时的非自发中心，起细化铸造安排和焊缝安排的效果。Al－Ti系合金发生包反应时，钛的临界含量约为0.15%，假如有硼存在则减速小到0.01%。铬Cr 铬在Al－Mg－Si系、Al－Mg－Zn系、Al－Mg系合金中常见的增加元素。600℃时，铬在铝中溶解度为0.8%，室温时基本上不溶解。铬在铝中构成（CrFe）Al7和（CrMn）Al12等金属间化合物，阻止再结晶的形核和长大进程，对合金有必定的强化效果，还能改进合金耐性和下降应力腐蚀开裂敏感性。但会场增加淬火敏感性，使阳极氧化膜呈黄色。铬在铝合金中的增加量一般不超越0.35%，并随合金中过渡元素的增加而下降。 Sr 是表面活性元素，在结晶学上能改动金属间化合物相的行为。因而用元素进行蜕变处理能改进合金的塑性加工性和终究产品质量。因为的蜕变有用时刻长、效果和再现性好等长处，近年来在Al－Si铸造合金中替代了钠的运用。对揉捏用铝合金中参加0.015%～0.03%，使铸锭中β－AlFeSi相变成汉字形α－AlFeSi相，削减了铸锭均匀化时刻60%～70%，进步材料力学功能和塑性加工性；改进制品表面粗糙度。关于高硅（10%～13%）变形铝合金中参加0.02%～0.07%元素，可使初晶削减至最低极限，力学功能也显着进步，抗拉强度бb由233MPa进步到236MPa，屈从强度б0.2由204MPa进步到210MPa，延伸率б5由9%增至12%。在过共晶Al－Si合金中参加，能减小初晶硅粒子尺度，改进塑性加工功能，可顺畅地热轧和冷轧。锆元素Zr 锆也是铝合金的常用增加剂。一般在铝合金中参加量为0.1%～0.3%，锆和铝构成ZrAl3化合物，可阻止再结晶进程，细化再结晶晶粒。锆亦能细化铸造安排，但比钛的效果小。有锆存在时，会下降钛和硼细化晶粒的效果。在Al－Zn－Mg－Cu系合金中，因为锆对淬火敏感性的影响比铬和锰的小，因而宜用锆来替代铬和锰细化再结晶安排。杂质元素Re 稀土元素参加铝合金中，使铝合金熔铸时增加成分过冷，细化晶粒，削减二次晶距离，削减合金中的气体和搀杂，并使搀杂相趋于球化。还可下降熔体表面张力，增加流动性，有利于浇注成锭，对工艺功能有着显着的影响。各种稀土参加量约为0.1%为好。混合稀土（La－Ce－Pr－Nd等混合）的增加，使Al－0.65%Mg－0.61%Si合金时效G?P区构成的临界温度下降。含镁的铝合金，能激起稀土元素的蜕变效果。三、杂质元素的影响钒在铝合金中构成VAl11难熔化合物，在熔铸进程中起细化晶粒效果，但比钛和锆的效果小。钒也有细化再结晶安排、进步再结晶温度的效果。钙在铝合金中固溶度极低，与铝构成CaAl4化合物，钙又是铝合金的超塑性元素，大约5%钙和5%锰的铝合金具有超塑性。钙和硅构成CaSi，不溶于铝，因为减小了硅的固溶量，可略微进步工业纯铝的导电功能。钙能改进铝合金切削功能。CaSi2不能使铝合金热处理强化。微量钙有利于去除铝液中的氢。铅、锡、铋元素是低熔点金属，它们在铝中固溶度不大，略下降合金强度，但能改进切削功能。铋在凝结进程中胀大，对补缩有利。高镁合金中参加铋可避免钠脆。锑首要用作铸造铝合金中的蜕变剂，变形铝合金很少运用。仅在Al－Mg变形铝合金中替代铋避免钠脆。锑元素参加某些Al－Zn－Mg－Cu系合金中，改进热压与冷压工艺功能。铍在变形铝合金中可改进氧化膜的结构，削减熔铸时的烧损和搀杂。铍是有毒元素，能使人发生过敏性中毒。因而，触摸食物和饮料的铝合金中不能含有铍。焊接材料中的铍含量一般操控在8μg/ml以下。用作焊接基体的铝合金也应操控铍的含量。钠在铝中几乎不溶解，最大固溶度小于0.0025%，钠的熔点低（97.8℃），合金中存在钠时，在凝结进程中吸附在枝晶表面或晶界，热加工时，晶界上的钠构成液态吸附层，发生脆性开裂时，构成NaAlSi化合物，无游离钠存在，不发生“钠脆”。当镁含量超2%时，镁攫取硅，分出游离钠，发生“钠脆”。因而高镁铝合金不允许运用钠盐熔剂。避免“钠脆”的办法有氯化法，使钠构成NaCl排入渣中，加铋使之生成Na2Bi进入金属基体；加锑生成Na3Sb或参加稀土亦可起到相同的效果。