铜合金棒材
2017-06-06 17:50:05
《铜合金管棒材加工工艺》概述了铜合金管棒材的品种分类以及加工方法的分类和特点；详述了挤压加工工艺、拉伸加工工艺、冷轧管加工工艺等管棒材加工工艺以及废品种类与产生原因；介绍了铜合金管材斜轧热穿孔工艺；阐述了型辊孔制的基础理论、孔型和孔型系的基础知识及孔型设计的方法步骤，介绍了棒材型辊轧制的工艺过程及设备；还简单介绍了管棒材加工的新工艺、新技术。 《铜合金管棒材加工工艺》涵盖了国内外有关铜合金管棒材的常用加工技术及加工工艺，也汇集了作者多年积累的工作经验，内容丰富，资料翔实，深入浅出，理论联系实际。非常适合铜与铜合金生产和加工企业的技术人员使用，同时也可供大专院校冶金、材料及相关专业的师生参考。第1章 概述 1.1 管材、棒材的品种分类 1.2 管材、棒材的加工方法及其比较 1.2.1 加工方法 1.2.2 管材、棒材加工方法比较 1.3 各种加工方法的分类及特点 1.3.1 挤压加工 1.3.2 拉伸加工 1.3.3 冷轧管加工 1.3.4 型辊轧制加工 第2章 管材、棒材挤压加工工艺 2.1 挤压的理论基础 2.1.1 挤压过程的变形参数 2.1.2 挤压过程中
金属
的变形 2.1.3 挤压力 2.2 管材、棒材的挤压工序 2.2.1 锭坯尺寸的选择 2.2.2 锭坯的预加工 2.2.3 锭坯的加热 2.2.4 挤压 2.2.5 挤压时的润滑 2.2.6 挤压后管棒的再加工 2.2.7 管棒材挤压生产举例 2.3 挤压加工的废品 2.4 挤压设备与挤压工具 2.4.1 挤压机 2.4.2 锭坯加热设备 2.4.3 挤压工具 第3章 管材、棒材的拉伸加工工艺 3.1 拉伸加工工艺的理论基础 3.1.1 拉伸时的变形指数 3.1.2 实现拉伸过程的基本条件 3.1.3 拉伸时的变形特点 3.1.4 拉伸力的计算和实测 3.2 管材、棒材的拉伸配模 3.2.1 拉伸配模的原则、步骤 3.2.2 棒材拉伸配模 3.2.3 圆管拉伸配模 3.2.4 盘管拉伸配模 3.2.5 拉伸配模举例 3.3 管材、棒材的拉伸工序 3.3.1 管材、棒材一般生产工艺流程 3.3.2 制夹头 3.3.3 拉伸 3.3.4 精整 3.3.5 拉伸时的热处理 3.3.6 拉伸时的润滑 3.3.7 拉伸时的酸洗 3.4 拉伸制品质量的控制和废品 3.4.1 拉伸制品的质量 3.4.2 拉伸废品 3.5 管材、棒材拉伸设备及拉伸工具 3.5.1 拉伸机 3.5.2 退火设备 3.5.3 拉伸加工的辅助设备 3.5.4 拉伸工具及其设计 第4章 铜合金管材的冷轧加工工艺 4.1 管材冷轧的理论基础 4.1.1 冷轧管时
金属
的变形特点 4.1.2 冷轧管时的轧制力计算及测定 4.2 管材冷轧工艺 4.2.1 冷轧管管坯的准备及要求 4.2.2 冷轧 4.2.3 冷轧管的工艺润滑 4.3 冷轧管废品及产生原因 4.4 冷轧管设备和工具 4.4.1 冷轧管机 4.4.2 冷轧管机的操作及调整 4.4.3 冷轧管工具的设计 第5章 铜合金管材斜轧热穿孔加工工艺 第6章 棒材轧制加工工艺 第7章 管材、棒材加工的新工艺新技术 参考文献
铝及铝合金拉制棒材（二）
2019-01-15 09:49:29
2.2 组批 棒材应成批提交验收，每批应由同一合得奖号、状态和规格组成。 2.3 检验项目 每批产品出厂前应进行化学成分、外形尺寸及偏差、力学性能和外观质量的检验。直径大于或等于20mm的棒材应进行低倍组织，淬火制品应进行显微组织检验。 2.4 取样 棒材的取样位置和数量应符合表8的规定。 表8 棒材的取样位置及数量 检验项目 取样部位 每批取样数量 要求的章条号 试验方法的章条号 化学成分 铸造时（或棒材上） 每熔次1个 3.2 4.1 力学性能 挤压前端切取 每批2%,不少于2根 3.4 4.3 显微组织 热处理炉高温区 每炉（批）2根 3.6 4.5 低倍组织 挤压尾端切取 每批2%,不少于2根 3.5 4.4 外形尺寸 — 逐根 3.3 4.2 表面质量 — 逐根 3.7 4.6 注： 化学成分分析时，供方在铸造稳定时取样，复验或仲裁时可在棒材任意部位切取。 2.5 检验结果的判定 2.5.1 化学成分不合格时，判该批不合格。 2.5.2 外形尺寸或表面质量不合格时，判该根不合格。 2.5.3 室温拉伸力学性能不合格时，应从该批中（含原检验不合格者）另取双倍数量的试样进行复验，复验合格时判该批合格。若复验结果仍有不合格者，判该批不合格，但允许供方逐根检验或重新进行热处理，取样检验，合格者交货。 2.5.4 显微组织不合格时，判该批不合格。 2.5.5 在低倍组织中缩尾、成层、粗晶环不合格的棒材，允许承制方切取一段复验，直至合格为止，则该批中的其他棒材应按上述三种缺陷分布的较大长度切尾或逐根检验，合格者交货。当出现其他缺陷时，该批产品由供需双方协商处理。 3 标志、包装、运输、贮存 3.1 标志 3.1.1 在验收合格的棒材挤压前端应打上如下标志（或挂上如下标志的标牌）： 供方技术监督部门的检印； 合得奖号； 供应状态； 产品批号。 产品的包装箱标志应符合GB/T3199的规定。 3.2 包装、运输、贮存 棒材不涂油，不垫纸包装。需方要求涂油或垫纸时，应在合同中注明。其他包装、运输、贮存的要求按GB/T3199规定。 3.3 质量证明书 每批棒材应附有产品质量证明书，其上注明： 供方名称； 产品名称； 合得奖号、供应状态及规格； 批号； 净重和件数； 各项分析项目的检验结果和技术监督部门的印记； 本标准编号； 包装日期（或出厂日期）。 4 合同内容 订购本标准所列产品的合同（或订货单）内应包括下列内容： 产品名称； 合得奖号； 供应状态； 规格； 外形尺寸及允许偏差（若未注明则按普通级供货）； 重量（或根数）； 本标准编号； 选择项目（如粗晶环的要求，成层的要求。若不注明时，按本标准执行。）
铝及铝合金拉制棒材（一）
2019-01-15 09:49:29
1 范围 本标准规定了一般工业用铝及铝合金拉制棒材的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存及合同内容等。
本标准适用于铝及铝合金拉制圆棒、正方形棒（方棒）及矩形棒（扁棒）。
2 引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的较新版本。凡是不注日期的引用文件，其较新版本适用于本标准。
GB/T 228 金属材料 室温拉伸试验方法
GB/T 3190 变形铝及铝合金化学成分
GB/T 3199 铝及铝合金加工产品包装、标志、运输、贮存
GB/T 3246（所有部分） 变形铝及铝合金制品组织检验方法
GB/T 6395 金属高温拉伸持久试验分析方法
GB/T 6987(所有部分) 铝及铝合金化学分析方法
GB/T 16865 变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样
GB/T 17432 变形铝及铝合金化学成分分析取样方法
3 要求
3.1 产品分类
3.1.1 牌号、状态及规格
棒材的合得奖号、供应状态及规格应符合表1的规定。
表1 合得奖号、状态、规格
合 金 牌 号 供 应 状 态 规 格/mm
圆 棒 直 径 方 棒 边 长 扁 棒
厚度 宽度
1060、1100、3A21、5A02 0、F、H18 5～100 5～50 5～40 5～60
2A11、2A12、2024 0、F、T4、T351
2014 0、F、T4、T6、T351、T651
3003、5052 0、F、H14、H18
7A04、7A09、7075 0、F、T6、T651
6061、6A02 F、T6
注：若需要其他合金或状态的棒材，可由供需双方协商
3.1.2 标记示例
3.1.2.1 用2024合金制造的、供应状态为T351、直径为30mm，定尺长度为3000mm的高精级棒材，标记为：
棒 2024 T351高精级 φ30×
3.1.2.2 用3A21合金制造的、供应状态为0、厚度为20 mm，宽度为40mm的普通级矩形棒材，标记为：
扁棒 3A21-O 20×
3.2 化学成分
棒材的化学成分应符合GB/T3190的规定。
3.3 外形尺寸及允许偏差
3.3.1 截面尺寸及允许偏差
3.3.1.1 圆棒直径及其允许偏差应符合表2的规定。
表2 圆棒直径及其允许偏差 单位为毫米
直 径 允许偏差（±）
普通级 高精级
5～12.5 0.06 0.04
>12.5～25.0 0.08 0.05
>25.0～38.0 0.10 0.06
>38.0～50.0 0.15 0.10
>50.0～75.0 0.23 0.15
>75.0～85.0 0.30 0.20
>85.0～100 0.45 0.30
注：当尺寸允许偏差只规定（ ）或（－）时，其值为上述数值的2倍。
3.3.1.2 扁棒、方棒规定宽度、厚度或边长及其允许偏差应符合表3的要求。
表3 扁棒、方棒的宽度、厚度或边长及其允许偏差 单位为毫米
定的宽度、厚度或边长 允许偏差（±）
普通级 高精级
5～12.5 0.08 0.05
>12.5～25.0 0.10 0.06
>25.0～38.0 0.12 0.08
>38.0～50.0 0.20 0.13
>50.0～60 0.30 0.20
注：当尺寸允许偏差只规定（ ）或（－）时，其值为上述数值的2倍。
3.3.1.3 方棒或扁棒的圆角半径
方棒或扁棒的圆角半径应符合表4的规定。
表4 方棒、扁棒的圆角半径 单位为毫米
边长或宽度 圆角半径， 不大于
≤30 2
>30～60 5
3.3.2 弯曲度
3.3.2.1 棒材的弯曲度是将棒材放在平台上，在自重作用下仍存在的弯曲。
3.3.2.2 圆棒纵向弯曲，对于直径不大于10mm的棒材，允许有用手轻压即可消除的弯曲；其他规格圆棒：每米长度上不大于3mm，全长累计。根据需方要求，高精级弯曲度不大于2mm/m，全长累计，但必须在合同中注明。
3.3.2.3 方棒或扁棒的纵向弯曲应符合表5的规定。需要高精级时应在合同中注明，未注明时按普通级执行．
表5 方棒、扁棒的纵向弯曲度 单位为毫米
棒或扁棒的厚度 弯曲度要求 不大于
普通级 高精级
每300㎜上 全长L米上 每300㎜上 全长L米上
5～10 用手轻压，弯曲消除。
>10～50 1 2×L 0.3 1×L
3.3.2.4 方棒或扁棒允许有个别的轻微波浪存在，波浪度的幅度不超过1mm。
3.3.3 切斜度
棒材端面应切平整，切斜度不大于3°。
3.3.4 扭拧度
方棒或扁棒的任何部分绕纵轴的扭拧度，普通级每米长度上不允许超过8°，全长累计；高精级每米长度上不允许超过2°，全长不允许超过7°。
3.3.5 方棒或扁棒的平面间隙
3.3.5.1 方棒或扁棒的平面间隙是指沿方棒的边长或扁棒的宽度方向测得的棒材底面与平台或直尺之间的间隙值。
3.3.5.2 方棒或扁棒的平面间隙应符合表6的规定。需要高精级时应在合同中注明。
表6 方棒、扁棒的平面间隙 单位为毫米
棒或扁棒的宽度 B 平 面 间 隙
普 通 级 高 精 级
≤25 ≤0.20 ≤0.20
>25～60 ≤0.8％×B ≤0.4％×B
3.3.6 棒材的长度及允许偏差
棒材的长度可按不定尺、定尺或倍尺供应，其长度范围为1～6m。对倍尺供应的棒材应加入锯切余量，每个锯口按5mm计算。其纵向长度允许偏差不应超过15㎜。
3.4 力学性能
一般工业用铝及铝合金棒材的室温纵向力学性能应符合表7的规定。
表7 室温纵向力学性能
得奖号 状态 直径或厚度 （mm） 抗拉强度 Rm (N/mm2) 规定非比例延伸强度 Rp0.2 (N/mm2) 断后伸长率 A %
不 小 于
1060 O ≤100 55 15 22
H18 ≤10 110 90 －
1100 O ≤100 75～105 20 22
H18 ≤10 150 － －
2A11 O ≤100 ≤245 － 10
T4、T351 ≤100 370 215 12
2A12 O ≤100 ≤245 － 10
T4、T351 ≤22 390 255 12
>22～100 420 275 10
2014 O ≤100 ≤245 － 12
T4、T351 ≤100 380 220 12
T6、T651 ≤100 445 375 8
2024 O ≤100 ≤245 － 12
T4、T351 ≤12.5 425 310 10
>12.5～100 425 290 9
3A21 O ≤100 ≤165 － 20
H18 ≤10 180 － －
3003 O ≤100 95～135 35 25
H14 ≤10 135 － －
H18 ≤10 180 － －
5A02 O ≤100 ≤225 － 10
H18 ≤10 265 － －
5052 O ≤100 175～245 70 20
H14 ≤30 235 180 5
H18 ≤10 265 220 2
6A02 T6 ≤100 295 － 12
6061 T6 ≤100 290 240 9
7A04 7A09 O 所有 ≤280 － 10
T6、T651 ≤22 490 370 7
>22～100 530 400 6
7075 O ≤100 ≤280 － 10
T6、T651 ≤100 530 455 6
所有 F ≤100 －
注：表中未列的合金或规格的力学性能附结果，也可由供需双方协商
3.5 低倍组织
3.5.1 棒材的低倍试片上，不允许有偏析聚集、非金属夹渣、裂纹及缩尾。
3.5.2 成层深度不允许超过棒材负偏差之半。经供需双方协商，可供应无成层的棒材。
3.5.3 直径小于20mm的棒材不检查低倍组织。
3.5.4 低倍试片上粗晶环深度：合同中未注明时，粗晶环不检验。合同中注明粗晶环检验时，2A12、2A11、6A02、7A04、7A09、7075的粗晶环深度不大于8mm。对粗晶环有更严要求时，双方可协商解决。
如果粗晶环深度超出规定时，可在粗晶区取样作力学性能，如力学性能符合表5的规定时，则该粗晶区允许存在。
3.6 显微组织
棒材的显微组织不允许有过烧。
3.7 表面质量
3.7.1 棒材表面不允许有腐蚀、裂纹、起皮、气泡及粗擦伤。
3.7.2 棒材表面允许有深度不超过直径负偏差的压坑、擦伤、氧化色、不粗糙的黑白斑及由于矫直产生的螺旋亮条等其他缺陷。
3.7.3 棒材表面缺陷允许进行检验性打磨，但应保证棒材较小直径或厚度。
4 试验方法
4.1 化学成分分析方法
棒材的化学成分分析取样按GB/T17432规定，化学成分仲裁分析方法采用GB/T6987的规定。
4.2 外形尺寸测量方法
棒材直径或宽度、厚度用精度不低于0.01mm的量具测量，长度用米尺测量。
4.3 力学性能试验方法
棒材的室温拉伸力学性能试样应符合GB/T16865的规定。其试验方法应符合GB/T228的规定。
1.1 低倍组织检验方法
棒材的低倍组织检验方法应符合GB/T3246.2规定。
1.2 显微组织检验方法
棒材的显微组织检验方法应符合GB/T3246.1规定。
1.3 表面质量的检验
棒材的表面质量用目视检验。当深度难以确定时，可采用打磨法进行检查。
2 检验规则
2.1 检验和验收
2.1.1 棒材应由供方技术监督部门进行检验，保证产品质量符合本标准的规定，并填写质量证明书。
2.1.2 需 方应对收到的产品按本标准的规定进行复验。复验结果与本标准及订货合同的规定不符时，应以书面形式向供方提出，由供需双方协商解决。属于外观质量及尺寸偏 差的异议，应在收到产品之日起一个月内提出，属于其他性能的异议，应在收到产品之日起三个月内提出。如需仲裁，仲裁取样应由供需双方共同进行。
常用铝合金型、棒、带材铸锭加热温度
2019-01-15 09:51:40
合金
制品种类
交货状态
铸锭加热/℃
挤压筒加热温度/℃所有
线材和毛料
320～450
320～4502A11、2A12、7A04、7A09
型、棒、带
T4、T6、F
320～450
320～4501A07～8A06、5A02、3A21
型、棒
O、F
420～480
400～5005A03、5A05、5A06、5A12
型、棒
O、F
330～450
400～5002A50、2B50、2A70、2A80、2A90
型、棒、 带
所有
370～450
400～4506A02
型 、棒
所有
320～370
400～4501A70～8A06
型 、棒、带
F
250～320
250～4001A70～8A06
带（性能附结果）
F
250～420
250～4506A02、1A70～8A06、3A21
空心型材
F、T4、T6
460～530
420～4502A11、2A12
空心型材
T4、F
420～480
400～4502A14
型、棒
O、T4
370～450
400～4502A02、2A16
型、棒、带
所有
440～460
400～4502A02、2A16
型、棒、带（不要求高温性能）
所有
400～440
400～4502A12
大梁型材
T4、T42
420～450
420～4502A12
大梁型材
F
400～440
400～4506061、6063
型、棒、带
T5
480～520
450～480
常用铝合金型、棒、带材铸锭加热温度！
2019-01-02 14:54:44
合金制品种类交货状态铸锭加热/℃挤压筒加热温度/℃所有线材和毛料320～450320～4502A11、2A12、7A04、7A09型、棒、带T4、T6、F320～450320～4501A07～8A06、5A02、3A21型、棒O、F420～480400～5005A03、5A05、5A06、5A12型、棒O、F330～450400～5002A50、2B50、2A70、2A80、2A90型、棒、 带所有370～450400～4506A02型 、棒所有320～370400～4501A70～8A06型 、棒、带F250～320250～4001A70～8A06带（性能附结果）F250～420250～4506A02、1A70～8A06、3A21空心型材F、T4、T6460～530420～4502A11、2A12空心型材T4、F420～480400～4502A14型、棒O、T4370～450400～4502A02、2A16型、棒、带所有440～460400～4502A02、2A16型、棒、带（不要求高温性能）所有400～440400～4502A12大梁型材T4、T42420～450420～4502A12大梁型材F400～440400～4506061、6063型、棒、带T5480～520450～480
模具结构减少铝合金棒材缩尾
2019-01-14 11:16:06
缩尾是锭坯表面上的氧化皮、偏析瘤或油污等杂质及附着于挤压筒内衬的污物、润滑剂等，在挤压后期挤入挤压件内部，使得金属制品内部不连续、不致密，组织与性能降低的一种缺陷。依其出现的部位分为中心缩尾、环形缩尾和皮下缩尾三种类型。它是长期来一直困扰挤压技术发展的一项技术难题，几乎占棒材废品量的一半，严重影响棒材的成品率，降低了企业的生产效率和经济效益。 在实际生产中，通过调整挤压工艺条件取得了一定的效果。如通过增加挤压压余的厚度，一般约为60mm～80mm，或铸锭刨皮的措施能够较好地解决缩尾问题，但是却降低了产品的成品率，且增加消耗工时、能耗，使生产成本上升。为了找到既能更好地防止缩尾，又能减小挤压压余的厚度避免铸锭刨皮工序的方法，专门从模具设计结构的角度进行研究，共选用了9种不同设计结构的模具进行了对比挤压试验。试图找出适合的模具设计结构，以尽可能减少缩尾废品，提高铝合金棒材的成品率。 1试验设备与试验方案 试验材料为6063铝合金，经均匀化处理后但不刨皮，切成Φ130×550mm的成品铸锭。铸锭在加热炉中均匀加热到490～500℃后，在10MN卧式挤压机的Φ130mm圆挤压筒上，用Φ200(单孔)模具，模具温度为430～450℃，采用正向无润滑挤压出Φ20mm的6063铝合金棒材。λ=45.56；挤压速度V=23～25m／min；挤压压余15mm；挤出长度为22000mm。共采用9种设计结构的模具进行挤压，每种模具结构各挤压2根铸锭，然后取第二根铸锭挤压的长料由尾端至前端切取低倍试片，并记录各种模具结构下出现缩尾的长度，进行对比研究。 2试验结果与讨论 2．1试验结果 试验1～9所采用的模具结构分别如图1～9所示，缩尾长度的对比如表1所示。表中所列条件下的挤压压余厚度均为15mm，缩尾长度包括挤压长料头、尾两段的缩尾长度。 2．2讨论 （1）挤压型材头段出现的缩尾，主要由于这几次试验挤压压余留得太短，只有15mm。导致在上一个铸锭挤压完成时就已经将铸锭表层氧化物、偏析瘤或油污等脏东西卷入模具并残留在模具的导流槽和蓄铝环中，在下一个铸锭挤压时，就必先把模具中残留的铝先挤压出去，这样就形成了头段缩尾。如果压余留得足够长，是不易出现头段缩尾现象的。 从试验1、2、3、4号模具设计结构和头、尾段缩尾长度对比情况可以看出，在同一挤压工艺条件下，模具导流槽入口尺寸为25mm时（见图4）挤压尾段缩尾较长，达到3000mm；入口尺寸为100mm时（见图2）挤压尾段缩尾较短，仅为1200mm。但是，当入口尺寸从100mm增大到125mm或减小到85mm时，其尾段缩尾的长度又会变长。这就证明了蓄铝环或导流槽的入口尺寸大小设计是控制挤压尾段缩尾的关键要素之一。因为蓄铝环或导流槽与挤压筒内衬形成的前端死区宽度和高度（如图10所示），将影响到蓄铝环或导流槽端面对阻挡铸锭表层氧化物、偏析瘤、油污等脏东西卷入模具的效果。所以蓄铝环或导流槽入口尺寸的确定既要保证形成足够的前端死区宽度，又要尽量地减小前端死区的高度。 前端死区的宽度L近似等于挤压筒内衬半径与蓄铝环或导流槽入口尺寸外圆半径之差，如图11所示。在同一种合金，同一挤压工艺条件下，模具与挤压筒内衬形成的前端死区宽度越大，其死区高度h就越大。前端死区的高度越高，在挤压后期铸锭外层氧化物、偏析瘤或油污等脏东西就会越早的向中心流动而形成更长的尾段缩尾。所示蓄铝环或导流槽的入口尺寸既不是越大越好，也不是越小越好。如试验1、2、3、4号的前端死区高度分别为5mm、17.5mm、25mm、和55mm，由表1可以看出，当前端死区高度为17.5mm时，对防止挤压缩尾的效果较好。 （3）模具工作带长度和角度对缩尾长度的影响。从试验1和试验5号的模具构造和缩尾结果对比，以及试验5和试验6号的模具构造与缩尾结果对比可以看出减短工作带长度，或工作带做成88°促流角设计都可以减小铝合金在被挤压通过工作带时受到的摩擦应力的影响，让金属变形区内、外部的金属流动速度更加趋向于平衡，减少了尾段缩尾的长度。 （4）蓄铝环和导流槽的容积对缩尾长度的影响。 试验7和试验8号的模具结构的区别在于蓄铝环厚度的不同，然而其头、尾段的缩尾情况却不一样，试验7尾段缩尾为0mm，试验8的尾段缩尾为150mm，加厚的蓄铝环只是相当于把尾部铸锭放入蓄铝环内挤压，相当于延长了压余的厚度，只不过它不能被切除掉，反过来却增长了前端缩尾的长度。这就说明蓄铝环越厚尾段缩尾长度就越短，甚至消失。而从试验6和试验9号的结果对比分析，同样也说明了减小导流槽的深度则相当于减少了压余的厚度，导流槽的深度越小，其挤压头段的缩尾就越小，但是反过来又增加了尾段缩尾的长度。综上所述：蓄铝环厚度越厚、导流槽的深度越深，挤压尾段产生的缩尾就越短，但是却增长了挤压头段的缩尾废料。挤压头段缩尾废料长度近似等于V/S（V：蓄铝环与导流槽的容积；S：挤压棒材的截面积）。
铜钛合金
2017-06-06 17:50:09
铜钛合金是铜和钛组成的一种合金.其中钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构
金属
，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件. 铜钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛。 合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类： ①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素，它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。 ②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素，又可分同晶型和共析型二种。 应用了钛合金的产品前者有钼、铌、钒等；后者有铬、锰、铜、铁、硅等。 ③对相变温度影响不大的元素为中性元素，有锆、锡等。 氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮的含量分别在0.15～0.2％和0.04～0.05％以下。氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物，使合金变脆。通常钛合金中氢含量控制在 0.015％以下。氢在钛中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。 铜钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右，仅为钢的60％，纯钛的强度才接近普通钢的强度，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他
金属
结构材料 铜钛合金具有强度高而密度又小，机械性能好，韧性和抗蚀性能很好。另外，钛合金的工艺性能差，切削加工困难，在热加工中，非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差，生产工艺复杂。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。
常用铝合金型、棒、带材铸锭加热温度列表
2019-01-15 09:49:27
合金
制品种类
交货状态
铸锭加热/℃
挤压筒加热温度/℃所有
线材和毛料
-
320～450
320～4502A11、2A12、7A04、7A09
型、棒、带
T4、T6、F
320～450
320～4501A07～8A06、5A02、3A21
型、棒
O、F
420～480
400～5005A03、5A05、5A06、5A12
型、棒
O、F
330～450
400～5002A50、2B50、2A70、2A80、2A90
型棒带
所有
370～450
400～4506A02
型棒
所有
320～370
400～4501A70～8A06
型棒带
F
250～320
250～4001A70～8A06
带（性能附结果）
F
250～420
250～4506A02、1A70～8A06、3A21
空心型材
F、T4、T6
460～530
420～4502A11、2A12
空心型材
T4、F
420～480
400～4502A14
型、棒
O、T4
370～450
400～4502A02、2A16
型、棒、带
所有
440～460
400～4502A02、2A16
型、棒、带（不要求高温性能）
所有
400～440
400～4502A12
大梁型材
T4、T42
420～450
420～4502A12
大梁型材
F
400～440
400～4506061、6063
型、棒、带
T5
480～520
450～480
铜合金棒
2017-06-06 17:50:06
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。起特性导电导热性能良好，耐蚀性耐磨性强，易切削且富有弹性，具阻尼具艺术，显然，许多铜合金都具有多生功能。铜合金用途广泛，在工业农业，运输业都是必不可少的一种材料。铜合金棒是铜合金的一种材料。技术参数： 1）热导率：≥500Wm-1k-1； 2）电导率：＞85％IACS～≥100％IACS； 3）抗拉强度：＞400MPa～700MPa； 4）软化温度：＞3000C。 用途：主要用于电子工业。 进口环保黄铜C3602 日本铜合金棒电镀黄铜带线，其性能： 切削性能好，塑性强，可冷锻，优良的热冲、冷镦和延展性，良好的滚花、铆接性能、耐腐蚀性能。导电、导热性好，在大气和淡水中有较高的耐蚀性,且有良好的塑性，易于冷、热压力加工，易于焊接、锻造和镀锡，无应力腐蚀破裂倾向 用途： 适用于各种自动车床和数控车床 冷镦、弯折和铆接件、电子、电讯的接插件、联接件且有生态环保和卫生安全要求的其它零部件,如齿轮、钟表、电脑五金等零件。规格：圆棒、方棒、六角、直花、板料 Φ2.0-100.0mm
镍钛合金
2017-06-06 17:49:59
镍钛合金是一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某一特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20%以上，疲劳寿命达107次，阻尼特性比普通的弹簧高10倍，其耐腐蚀性优于目前最好的医用不锈钢，因此可以满足各类工程和医学的应用需求，是一种非常优秀的功能材料。 记忆合金除具有独特的形状记忆功能外，还具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等优异特点。镍钛合金丝的特性及其在口腔正畸领域的临床应用镍钛合金因其优越的超弹性，形状记忆功能，抗腐蚀能力，以及良好的生物相容性和减震特性，广泛地应用于口腔正畸领域。(一) 镍钛合金的相变与性能顾名思义，镍钛合金是由镍离子和钛离子组成二元合金，由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相，即奥氏体相（Austenite）和马氏体相(Martensite). 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相（奥氏体相）-R相-马氏体相。 R相是菱方形，奥氏体是温度较高（大于同样地:即奥氏体开始的温度）的时候，或者去处载荷（外力去除Deactivation）时的状态，立方体，坚硬。形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低（小于Mf:即马氏体结束的温度）或者加载（受到外力活化）时的状态，六边形，具有延展性，反复性，不太稳定，较易变形。 因此临床上确定镍钛合金弓丝的相变温度具有积极的指导意义，以便临床医生能更好地利用镍钛合金的性能进行临床正畸治疗。(二) 镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性（shape memory） 形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后，将马氏体在Mf以下温度形变，经加热至Af温度以下，伴随逆相变，材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。2、超弹性 (superelastic) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变，在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下，由于外加应力的作用，导致应力诱发马氏体相变发生，从而合金表现出不同于普通材料的力学行为，它的弹性极限远远大于普通材料，并且不再遵守虎克定律。和形状记忆特性相比，超弹性没有热参与。总而言之，超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大，临床上则表现为弓丝在形变过程中产生的矫治力保持恒定，不再随牙齿向矫治方向的移动而逐渐丧失。 按照超弹性所对应的应力-应变曲线的特点，可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果，因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。 镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变，当弓丝被加热到400oC以上时，超弹性开始下降。当热处理温度超过600oC时，超弹性基本小时。根据这一特点，临床上可对弓丝的非矫治区进行热处理而使其失去超弹性，这样可避免矫治过程对非矫治区牙齿的影响，而矫治区的弓丝仍具有良好的弹性。3、口腔内温度变化敏感性： 不锈钢丝和CoCr合金牙齿矫形丝的矫治力基本不受口腔内温度的影响。超弹性镍钛合金牙齿矫形丝的矫治力随口腔温度的变化而变化。当变形量一定时。温度升高，矫治力增加。一方面，它可以加速牙齿的运动，这是因为口腔内的温度变化会刺激由于矫治器件造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动，从而使得在牙齿移动过程中修复细胞得到充分营养，维持其生机和正常功能。另一方面，正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力。4、抗腐蚀性能：有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿5、抗毒性： 镍钛形状记忆合金特殊的化学组成,即这是一种镍钛等原子合金,含约50% 的镍, 而已知镍有致癌和促癌作用。一般情况情况下，表面层钛氧化充当了一种屏障，使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性。表面层的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的释放。6、柔和的矫治力： 目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢丝、钴-铬-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金丝、金合金丝和?钛合金丝。关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验和三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线。镍钛合金的卸载曲线平台最低也最平，说明它最能提供持久柔和的矫治力。7、良好的减震特性： 由于咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越大，对牙根及牙周组织的损害越大。通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现，不锈钢丝震动的振幅比超弹性镍钛丝大，超弹性镍钛弓丝初始震动振幅仅为不锈钢丝的一半, 弓丝良好的震动和减震特性对于牙齿的健康很重要，而传统弓丝如不锈钢丝，有加重牙根吸收的倾向。（三）镍钛合金丝的分类 Evans and Durning 分类法1）1940年，黄金弓丝、钴铬合金丝和不锈钢圆丝2）1960年，马氏体稳定化合金： 多为镍钛合金在马氏体状态下变形后制得。该种弓丝刚度低，可产生较轻的矫治力。不存在由应力或者温度引起的马氏体相变，因此不呈现记忆效应和超弹性。3）1980年，中国镍钛合金和日本镍钛合金弓丝，为奥氏体激活合金： 即在任何状态下都呈现奥氏体状态，置于口内和口外都不具有由温度引起的马氏体状态，马氏体状态只能由应力引起，具有超弹性，但是不具备形状记忆功能。该种弓丝有极佳的回弹性及较低的刚度，能产生较弱的矫治力，。作大的特点是从最初的启动到最后阶段，其产生的力持续恒定，在治疗早期牙齿不整齐时，效果较好。去点是常温下无法弯制成型，不易焊接。若将该公司作为主弓丝，常可引起不希望的扩弓或者缩弓，且难以建立良好的前磨牙、磨牙排列。4）1990年，马氏体激活镍钛合金： 即TTR低于口腔温度或者与口腔温度非常相近，在室温时以一种多元状态存在，易于变形，置于口腔内时，由应力引起的和室温引起的马氏体同时向奥氏体转变，即存在形状记忆功能和超弹性。在常温（25oC左右）及以下温度易于变形，而当达到一定温度（32oC左右）以上，又会恢复到原来预成形状，表现出形状记忆加超弹性特性。北京圣玛特科技有限公司的Smart牌和3M公司的Nitinol HA牌都是典型的代表产品。热激活镍钛弓丝正因为这种特性，将其维持在常温及以下温度状态可以轻松操作成型，并安放到托槽中就位，而当在口腔中受体温热量而激活后，可产生出形状恢复力，又为矫形提供所需的力量。因热激活型镍钛矫形丝所具有的“遇冷变软，受热激活而变得弹性大”的特点，患者可以在医生的指导下，利用口含冷、热水的方式改变矫治力，更加方便了矫治者的矫正，减少了初期矫治的不适感。5）Graded thermodynamic: 增加的热力学镍钛合金： 将TTR温度高于口腔温度，大概是40oC左右，这样，当镍钛弓丝置于口腔内时，仍然为多元状态，弓丝较为柔软，在口含热水时，才有奥氏体相变。因此，矫治力更加弱，可以作为成人患者和牙周病患者的初始弓丝。Omcro公司生产的含铜镍钛丝以及日本低滞后L-H镍钛弓丝便具有此种性能。 （四）镍钛合金丝的临床应用：1、用于患者牙列的早期排齐整平由于镍钛合金弓丝的超弹性和形状记忆性能以及较低的应力-应变曲线，目前临床上常规将镍钛合金弓丝作为最初期纳入矫治体系的弓丝，这样，患者的不适感会大大减低。由于目前存在几种不同直丝弓矫治技术，MBT技术推荐使用0.016英寸热激活镍钛合金弓丝（HANT丝），DEMON自锁托槽技术推荐使用由Omcro公司生产的含铜的热激活镍钛合金弓丝（相变温度大概在40度左右），O-PAK矫治技术推荐使用0.016英寸超弹性镍钛合金弓丝用于早期排齐整平。2、镍钛弹簧： 镍钛推簧与拉簧是一种用于牙齿正畸的弹簧，具有镍钛超弹性的特别，适合于正畸矫治开拓牙齿间的间隙和向不同方向牵拉牙齿。 镍钛螺旋弹簧伸长1mm可产生大约50g的力。镍钛螺旋弹簧具有很高的弹性性能，在拉伸状态下可产生较为柔和、稳定的持续力。力的衰减很小，能产生符合临床移动牙齿所需的较理想的正畸力。符合生理要求。镍钛丝拉簧的高弹性、永久变形率极低,与相同直径的不锈钢丝相比, 其释放的矫治力相差3. 5- 4 倍。故在正畸矫治应用中, 患者不仅疼痛轻,感觉力量柔和持久,且复诊时间减少,缩短了疗程,提高了疗效,是正畸治疗中的一种新的优良的力学装置。3、L-H弓丝 是日本的Dr. Soma等研究开发的，由Tomy公司生产。“LH”是名自“Low Hysteresis”,也就是说，当此弓丝当此弓丝被结扎到托槽上时，即弓丝被激活时产生的应力和移动牙齿时即弓丝慢慢恢复原状时产生的应力的差距很小。即滞后很小。SOMA等比较了LH弓丝和其他镍钛合金丝的应力应变曲线， L-H弓丝的滞后范围最小，这一特性使弓丝有低载荷和持续轻力的优势，同时该曲线初始斜度低，说明该弓丝刚度低，其余类型的镍钛合金弓丝的滞后曲线表明其刚性较大，显然L-H弓丝有明显的机械学优势。 由于LH丝镍钛成分中钛的含量比例较一般镍钛弓丝高，因此将其称之为钛镍丝，并有实验证明其吸震效果较强。 LH镍钛丝的另一个特点是可以弯制，并可以用热处理仪器加热定型，因此LH镍钛丝也可以从排齐整平、打开咬合到关闭间隙，以及最后的完成阶段，上下各一条弓丝即可以完
钛及钛合金棒材
