钴镍
2017-06-06 17:50:12
钴镍钴镍作为战略资源在工业中的地位大大提高,在硬质合金、功能陶瓷、催化剂、军工
行业
、高能电池方面应用广泛,有工业味精之称。钴镍的生产以湿法冶金为主。钴镍在工业中的作用是相当重要的,在现代工业中,钴镍是不可替代的资。,主要分为以下四个步骤。 一、浸出。作为湿法冶金的第一步,浸出率的高低直接决定效率以及效益。原矿经过破碎、筛选、富集以及其他处理以后,将矿物里面的有价
金属
转移到溶液中的过程。在钴镍生产中浸出主要有酸性浸出、氯化浸出、氨浸出以及高压氧浸等等。主要用到的辅料有浓硫酸、浓盐酸、氯气,二氧化硫、氨水、空气、氯酸钠、双氧水、二氧化锰、亚硫酸钠等等。一般钴镍矿主要有硫化矿以及氧化矿,特别是硫化矿多半生有其他
金属
,所以在浸出时不仅要考虑钴镍的浸出,还要考虑其他有价
金属
的综合回收利用。 二、除杂。除杂是钴镍冶金中产品保障的重要过程。 对于一些大量的杂质离子,比如铁离子、铝离子,主要考虑化学除杂法,直接加碳酸钠或者氢氧化钠调节pH在3.5-4.0,由于二价铁沉淀pH比较高,所以一般会加氧化剂使得二价铁氧化成三价铁,对于除铁还有黄铁钠矾法。对于铅镉铜一般会采用硫化钠除杂,一般调节pH在1.8-2.0左右。当然由于考虑到综合回收,可以先用其他萃取剂在较低pH捞铜后再除其他杂质。对于锰、锌、少量的铁铝锰铬,可以用萃取法除去。常见的萃取剂有P204、P507、cyanex272。 三、前驱体的合成。萃取生产合格的钴镍溶液,需用沉淀剂生产前驱体,主要的前驱体是碳酸盐、草酸盐。如若生产晶体,如硫酸镍晶体、硫酸钴晶体等,则不需要这一,直接浓缩蒸发结晶。一般合成前驱体采用对加方式,控制一定的过程pH以及终点pH,反应温度,反应时间等。控制一定的形貌,粒径等。 四、还原。如果直接选用高压氢还原,则不需要合成这一步。如果用高温氢还原,则把前驱体破碎后,在还原炉中控制一定的温度和气流量,然后破碎,真空包装。钴镍
金属
广泛应用于电池、硬质合金、不锈钢、石油化工、汽车制造、机械工具等
行业
,钴镍粉体是现代工业不可缺少的
金属
材料。我国是贫钴国家,已探明的钴资源可开采储量是4.09万吨,仅占世界钴资源的1.03%,而钴资源的消耗却达到12000吨/年以上,占全球消耗量的25%;同时我国也是镍资源缺乏的国家,已探明的镍资源储量为232万吨,占世界的3.56%,而我国年消耗量约25万吨,每年缺口在10万吨以上。我国每年的锂离子、镍氢、镍镉等废电池超过30万吨,废旧电池保有量已超过100万吨,急需发展废旧电池的资源化利用技术。在锂离子、镍氢、镍镉等废电池中,存在丰富的钴、镍
金属
,是重要的可再生钴、镍资源。利用废旧电池生产出满足高端产品应用要求的钴、镍粉末,可形成资源回收利用的良性循环。
铝镍钴
2017-06-06 17:50:12
铝镍钴铝镍钴(AlNiCo)是最早开发出来的一种永磁材料,是由铝、镍、钴、铁和其它微量
金属
元素构成的一种合金。根据生产工艺不同分为烧结铝镍钴(Sintered AlNiCo)和铸造铝镍钴(Cast AlNiCo)。产品形状多为圆形和方形。铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状;与铸造工艺相比,烧结产品局限于小的尺寸,其生产出来的毛坯尺寸公差比铸造产品毛坯要好,磁性能要略低于铸造产品,但可加工性要好。在永磁材料中,铸造铝镍钴永磁有着最低可逆温度系数,工作温度可高达600摄氏度以上。铝镍钴永磁产品广泛应用于各种仪器仪表和其他应用领域。 铝镍钴磁铁,铝镍钴永磁是由
金属
铝,镍,钴,铁和其他微量
金属
元素构成的一种合金. 铸造工艺 其
金属
成份的构成不同,磁性能也不同,从而用途也不同.铝镍钴永磁有两种不同的生产工艺:铸造和烧结.铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状,与铸造工艺相比,烧结产品局限于小的尺寸,其生产出来的毛坯产品尺寸公差小,铸造可加工性好.在永磁材料中,铸造铝镍钴永磁有着最低可逆温度系数,工作温度可高达500摄氏度以上.铝镍钴磁能积高,温度稳定性好,
价格
与钕铁硼差不多,缺点是矫顽力极低,容易发生退磁,磁路设计不能采用薄片状磁体,且需要先装配再整体充磁。铝镍钴的用途十分广泛,在工业中有着很重要的作用。
铝镍钴
2017-06-06 17:49:59
铝镍钴(AlNiCo)是最早开发出来的一种永磁材料,是由铝、镍、钴、铁和其它微量金属元素构成的一种合金。根据生产工艺不同分为烧结铝镍钴(Sintered AlNiCo)和铸造铝镍钴(Cast AlNiCo)。产品形状多为圆形和方形。铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状;与铸造工艺相比,烧结产品局限于小的尺寸,其生产出来的毛坯尺寸公差比铸造产品毛坯要好,磁性能要略低于铸造产品,但可加工性要好。在永磁材料中,铸造铝镍钴永磁有着最低可逆温度系数,工作温度可高达600摄氏度以上。铝镍钴永磁产品广泛应用于各种仪器仪表和其他应用领域。铝镍钴磁铁含有铝、镍、钴、铜、铁、钛等材料。按照加工工艺的不同,铝镍钴磁铁又分为铸造型铝镍钴磁铁和烧结型铝镍钴磁铁两类。铸造型的磁性能较高,烧结型的工艺简单,可直接压制成所需的产品。铝镍钴磁铁的优点是其温度系数小,因而受温度变化而引起的磁性能变化很小。铝镍钴磁铁最高工作温度可达450℃—650℃。故目前仍被广泛应用于仪器、仪表这类要求温度稳定性高的产品中。在开路的工作环境下,铝镍钴磁体的“长径比”(即长度与直径之比L/D)至少应为4:1。铝镍钴永磁材料的抗锈蚀能力较强,不需进行表面涂层处理。铸造铝镍钴磁性能表牌号剩磁Br矫顽力Hcb最大磁能积( BH )max最大工作温度美国标准IEC<span style="fo
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。
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
铝镍钴磁铁
2017-06-06 17:50:12
铝镍钴磁铁铝镍钴磁铁也叫做磁钢磁钢最原始的定义即是铝镍钴合金(磁钢在英文中AlNiCo即铝镍钴的缩写),磁钢是由几种硬的强
金属
,如铁与铝、镍、钴等合成,有时是铜、铌、钽合成,用来制作超硬度永磁合金。磁钢最原始的定义即是铝镍钴合金(磁钢在英文中AlNiCo即铝镍钴的缩写),磁钢是由几种硬的强
金属
,如铁与铝、镍、钴等合成,有时是铜、铌、钽合成,用来制作超硬度永磁合金(Any of several hard, strong alloys of iron, aluminum, nickel, cobalt and sometimes copper, niobium, or tantalum, used to make strong permanent magnets.)。其
金属
成分的构成不同,磁性能不同,从而用途也不同,主要用于各种传感器、仪表、电子、机电、医疗、教学、汽车、航空、军事技术等领域。铝镍钴磁铁是最古老的一种磁钢, 被人们称为天然磁体, 虽然他最古老, 但他出色的对高温的适应性, 使其至今仍是最重要的磁钢之一.铝镍钴可以在500℃以上的高温下正常工作, 这是他最大的特点, 另外抗腐蚀性能也比其他的磁体强。铝镍钴磁铁的应用也越来越广泛,从高科技产品到最简单的包装磁,目前应用最为广泛的还是钕铁硼强磁和铁氧体磁铁。 而矫顽力的提高,主要得益于对其本质的认识和高磁晶各向异性化合物的发现,以及制备技术的进步。二十世纪初,人们主要使用碳钢、钨钢、铬钢和钴钢作永磁材料。二十世纪三十年代末,AlNiCo永磁材料开发成功,才使永磁材料的大规模应用成为可能。五十年代,钡铁氧体的出现,既降低了永磁体成本,又将永磁材料的应用范围拓宽到高频领域。到六十年代,稀土钴永磁的出现,则为永磁体的应用开辟了一个新时代。1967年,美国Dayton大学的Strnat等,用粉末粘结法成功地制成SmCo5永磁体,标志着稀土永磁时代的到来。迄今为止,稀十永磁已经历第一代SmCo5,第二代沉淀硬化型Sm2Co17,发展到第三代Nd-Fe-B永磁材料。此外,在历史上被用作永磁材料的还有Cu-Ni-Fe、Fe-Co-Mo、Fe-Co-V、MnBi、A1MnC合金等。这些合金由于性能不高、成本不低,在大多数场合已很少采用。而AlNiCo、FeCrCo、PtCo等合金在一些特殊场合还得到应用。目前Ba、Sr铁氧体仍然是用量最大的永磁材料,但其许多应用正在逐渐被Nd-Fe-B类材料取代。并且,当前稀土类永磁材料的产值已大大超过铁氧体永磁材料,稀土永磁材料的生产已发展成一大
产业
。
镍钛合金
2017-06-06 17:49:58
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ß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、
镍电解净液钴渣提钴
2019-03-05 09:04:34
镍电解时,阳极中的镍与钴一同电化学溶解进入溶液,在阳极液净化除杂质时,溶液中钴以Co(OH)3方式沉积进入钴渣。钴渣含钴6%-7%,可用来出产氧化钴,也可产出金属钴。所用工艺由钴渣溶解、浸出液净化除杂质、镍钴别离以及制取氧化钴(或金属钴)四部分组成(见图)。 在65-75℃温度下,在硫酸溶液中,参加Na2SO3将Co3+还原成CO2+并溶解: 2Co(OH)3+Na2SO3+2H2SO4====2CoSO4+Na2SO4+5H2O 溶出液在95℃,参加NaClO3将Fe2+氧化水解沉积除掉。除铁液进萃取槽,用P204萃取剂除铜和剩下铁,除铜后液再以P507别离镍钴,含钴有机相用溶液反萃取得到含Co75g/L左右的COCl2溶液。此溶液既可以在不溶阳极电解槽中隔阂电解出产金属镍;也可以用草酸沉钴然后煅烧出产氧化钴粉。电解的技能条件是:电流密度400A/m2,槽电压3-4V,电解温度60℃,电流效率94%。
湿法炼镍(钴)-钴溶液的处理
2019-01-24 11:10:25
应当归属于再生钴原料来源的有含Co50~60%和Ni10~30%的超合金,含Co8~24的磁性合金,含Co5~12%的高速切削合金,用于石化工业的催化剂以及其它钴含量偏高的废料等。不久前,国外还有认为再生原料中生产钴是无利可图的,后来这种观点就改变了。早在1979年就有近2000吨钴从再生原料中生产出来。
美国的例子在这方面是最好的标志。美国是消费钴的基本用户,1980年这个国家钴的消费量为7260吨,其中从再生料中生产的有544吨。
在(前)苏联,钴镍废料是用湿法冶金方法在现代化的镍企业中处理的。
钴溶液的处理
硫化钴溶液是镍企业湿法冶金车间的原料。这种溶液中含(克/分米3):Co3~50(Ni含量大致在这个范围内变化)、Fe3~20、Cu0.2~0.5。再生含钴废料也溶解于硫酸溶液。过滤后的溶液中,各种金属的浓度同上述浓度相似,取决于原料中的金属含量。
硫酸溶液净除杂后,以氢氧化物形式析出。
某些氢氧化物生成的pH平衡值列于表1。
表1 不同作者的资料提供的金属氢氧化物生成的pH平衡值化合物布里顿费阿尔科夫赫菲茨和罗景扬Co(OH)3
Fe(OH)3
Cu(OH)2
Co(OH)2
Fe(OH)2
Ni(OH)2—
2.0
5.3
6.8
5.5
6.7—
1.63
4.4
6.78
5.62
6.70.9
2.6
4.5
6.4
6.7
7.1
根据表1的资料,高价金属从溶液中析出比低价金属简单得多。这一原理在湿法冶金中得到广泛应用。氧化剂可以是固态、液态和气态。重要的是,氧化剂的氧化电位要比溶液中的金属离子的氧化还原电位高。氧化还原电位可按下式计算:φMe3+/Me2+=φ°Me3+/Me2++RTlnaMe3+(1)NfaMe2+
式中,aMe3+----氧化离子的活度;aMe2+----还原离子的活度;φ°Me3+/Me2+----25℃温度下的标准电极电位。
表2 氧化还原反应的电极电位反应参加反应的离子活度介质电位(伏)Co3+e←→Co2+Aco3+=aco2+=1—+1.84NiO2+4H++2e←→Ni2++2H2O——+1.77HClO+H++e←→Cl-+H2O—酸性+1.491/2 Cl2←→Cl-acl-=1—+1.35O2+4H++4e←→H2OaH+=1—+1.23ClO-+H2O+2e←→Cl-+2OH-Aclo-=1,aoH-=1碱性+0.94Fe3++e←→Fe2+aFe3+=3.8×10-8酸性+0.771Fe2++3OH+←→Fe(OH)3aFe2+=4×10-4pH=2.5+0.44
某些氧化还原反应的电极电位列于表2。从表2的资料可以看出,氧的作用是可以把Fe2+氧化为为Fe3+。为了使钴、镍、锰变为高化合价,需要采用更强的氧化剂,如气态氯或次氯酸盐等,介质应是酸性的。
氢氧化物的水解分步沉淀,反应如下:
2FeSO4+3Na2CO3+6H2O=2Fe(OH)3+2NaCl+3Na2CO3+2Na2CO3 (2)
此反应在pH=4.0~4.5(溶度积Fe(OH)2=4×10-38)时,随实际生成铁的不溶氢氧化物同时进行:
2CuSO4+2Na2CO3+2H2O=CuCO3·Cu(OH)2+Na2SO4+H2CO3 (3)
铜的碱式碳酸盐沉淀的pH值为5.5。
2CoSO4+Cl2+3Na2CO3+6H2O=2Co(OH)3+2NaCl+2Na2SO4+3H2CO3 (4)
pH沉淀=3.0~3.5,溶度积Co(OH)3=2.5×10-43
2MnSO4+2Cl2+4Na2CO3+4H2O=2Mn(OH)4+2Na2SO4+4NaCl+4CO2 (5)
Mn(OH)4r pH沉淀=2.5。锰是最难排除的杂质。
为了正确评价从溶液中分步除杂,不仅需要有热力学数据,而且还要了解生成氢氧化物的动力学。
沉淀可在帕秋克浸出槽内进行(配有压缩空气搅拌)或在带有机械搅拌的装置内进行,用孔状过滤器进行固一液分离。
褐铁型红土镍矿提取镍钴新工艺
2019-02-20 15:16:12
该项目针对褐铁型红土镍矿含镍低、含铁高,并富含铬、铝的详细特色,以及高值、综合利用难题,在国际上初次研宣布碱、酸双循环清洁出产新工艺,完成了褐铁型红土镍矿中镍、铁、铬、钴等的综合利用,并从出产源头削减了废弃物的产出和排放,完成了进程的清洁出产。
首要技能特色和立异点如下:(1)初次开宣布红土镍矿碱法焙烧——溶液高效复原提铬新工艺;(2)初次开宣布褐铁型红土镍矿和碱浸提铬渣的高效提取镍钴新工艺,并完成了浸出机理研讨;(3)初次开宣布氢氧化镍钴的均相沉积和浸出剂再生耦合出产硫酸钙晶须新工艺。
实验取得了镍总回收率大于93%,铁精矿含铁大于62%、铁总回收率大于97%,铬总回收率大于94%,钴总回收率大于90%,碱酸再生循环利用率大于90%的成果。具有质料习惯规模广,资源综合利用好,试剂耗费少,设备老练、牢靠等长处。
由院士和闻名教授组成的专家组对该工艺给予了高度评价,共同以为:褐铁型红土镍矿高效综合利用清洁出产新工艺属严重原始立异,碱、酸双循环清洁出产工艺流程构思新颖,镍、铁、铬、钴首要技能指标到达国际领先水平。
中国镍钴消费现状
2019-01-03 10:44:18
2004 年中国镍消费量突破 14 万吨,见表 1。近几年镍的消费量变化情况见图1。表1 2004年中国的镍消费量(吨)图1 1998年~2004年中国镍的消费量
2005年,中国镍的消费量预计达到17万吨。在中国镍消费结构中,不锈钢占51.3%,电池占8.4%,电镀占26%,有色合金占8.5%,其他占5.8%。而根据 Barclay的数据,在国际市场上,不锈钢占镍消费量约为 65%,有色合金占12%,电镀占8%,化学品和其他5%,其他占10%。中国及世界镍的消费结构见图2。图2 中国及世界(右)镍的消费结构
中国镍消费结构与世界镍消费结构存在差异的主要原因是中国制造业耗镍量高于世界其他国家和地区,在未来几年,这种差异会仍然存在。
1998 年至 2003 年中国钴消费量的年均增长速度约为 20.7%。近年中国电子产业的迅猛发展,带动了钴的消费量的增加,2004年中国钴的消费量接近9000t,预计2005年钴的消费量接近10000t。中国钴的消费结构见图3。图3 中国钴的消费结构
镍钴提取冶金概况
2019-02-21 15:27:24
现在镍提取冶金的工业进程,以火法和湿法精粹进程相结合的工艺占干流。1996年国际镍产品的结构示于表1,其间只要和镍铁合金是完全由火法冶金出产的。
表1 1996年国际镍产品结构产品名称阴极镍镍块通用镍(粗镍)镍铁合金算计产值/万t38.510.67.3102793.5份额/%41.2911.347.8110.6928.88100.00
在镍的资源利用上,现在以硫化矿为主,约占55%。镍铁合金基本上来自氧化矿的加工。
1996年国际产钴2.8万t,从镍铜体系中提钴占了很大份额,其次是从钴硫精矿、砷钴矿和氧化矿。因为钴大都伴生在其他矿藏中,档次低,回收率一般都较低,尤其是选矿回收率。
湿法冶金是镍钴提取冶金的重要组成部分,一般包含三个进程:浸取进程、净化和分离地程、产品进程。
钴铁和金属钴的牌号及用途
2018-12-10 14:19:47
1735年,瑞典教授发现和分离出了金属钴,并指出钴能染蓝色,且描述了钴的性质。1802年,特纳尔德开始从化学和冶金方面,对钴的化合物进行了较多的研究。1912年,在加拿大德洛罗熔化和精炼公司的第一家重要的钴冶炼厂投产,至1940年加拿大一直是世界上领先的钴生产国家。1924年,加丹加(现属刚果(民))成了最大的钴生产地,加丹加矿业联合公司投产了潘达的电熔炼车间,1926年扎伊尔伊户的年产3500t的铜钴精炼厂投产。1926年,德国杜伊斯堡铜冶炼厂,用来源不同的黄铁矿灰渣生产3t钴,到1965年达到1400t,几乎占世界总产量的8%。1952年,首次在挪威的克里斯蒂安松生产出了电解钴。1956年,才由美国矿山局制得了纯度为99.99%的钴。钴可以提高钢的固相线温度,并能扩大γ相区。钴在高合金钢中可提高奥氏体的淬火稳定性。钴是含钨工具钢的一个重要成分,因为它可提供必要的热硬度,并可提高高温切削效率,经常采用的含钨快速切削钢含Co5%-15%。在磁性合金中,添加3%-40%Co可以提高饱和磁化强度,产生明显的晶体各向异性,并阻止残余奥氏体的形成。钴可提高AlNiCo合金的饱和磁化强度,且可改善剩磁感应。
无线电电子管中的灯丝,除必须具有良好的电阻外,耐热性能也要好,这种灯丝除含有镍铁钛外还含有钴。钴铬铁合金Co50Cr30Fe20在铸造状态下可不用热处理,因而可以用来作耐持久负荷,且还要受腐蚀影响的部件。可锻型的这种合金,在相同条件下可耐更大的负荷。
钴基合金是一些以无铁或低铁的钨镍钼钴合金。一种常用的司太特合金的成分为Cr25%,Ni11%,W7.5%及余量Co。生产钟表和精密仪表用发条,采用含Co40%,Cr20%,Ni15%,C7%及B0.04%的合金。必须在高温下工作的弹簧,用含Co52%,Cr20%,W15%,Fe2%及C0.15%的钴合金制造。要求导电性良好的弹簧,由含Be1%-3%和Co1%-2%的铜合金制成。
钴在硬质合金中用作添加剂。用H2还原的钴粉(3%-25%),在球磨机中用高熔点金属的碳化物或复合碳化物研磨,在研磨中得到的钴由于其晶体构造而要比镍或铁细得多。添加石蜡之类可使压制坯更密实,烧结时暂时生成富钴的碳化物混晶。钴根据温度而要溶解部分碳化物。冷却时碳化物再次析出。在形状相同的弥散碳化物相和钴基体间将发生紧密的聚结和良好的凝聚。添加TiC(即TiC-WC混晶)可显著改进钢的切削性能。再加例如8%TaC在负荷相同时可延长寿命一倍。从烧结温度迅速冷却到凝固点之下,可使硬度和密度达到最大值。
一般认为,钴和镍在铸铁中的应用相似,有轻微的石墨化作用。
钴可以提高钢的固相线温度,并能扩大γ相区。钴在高合金钢中可提高奥氏体的淬火稳定性。钴是含钨工具钢的一个重要成分,因为它可提供必要的热硬度,并可提高高温切削效率,经常采用的含钨快速切削钢含Co5%-15%。在磁性合金中,添加3%-40%Co可以提高饱和磁化强度,产生明显的晶体各向异性,并阻止残余奥氏体的形成。钴可提高AlNiCo合金的饱和磁化强度,且可改善剩磁感应。
无线电电子管中的灯丝,除必须具有良好的电阻外,耐热性能也要好,这种灯丝除含有镍铁钛外还含有钴。钴铬铁合金Co50Cr30Fe20在铸造状态下可不用热处理,因而可以用来作耐持久负荷,且还要受腐蚀影响的部件。可锻型的这种合金,在相同条件下可耐更大的负荷。
钴基合金是一些以无铁或低铁的钨镍钼钴合金。一种常用的司太特合金的成分为Cr25%,Ni11%,W7.5%及余量Co。生产钟表和精密仪表用发条,采用含Co40%,Cr20%,Ni15%,C7%及B0.04%的合金。必须在高温下工作的弹簧,用含Co52%,Cr20%,W15%,Fe2%及C0.15%的钴合金制造。要求导电性良好的弹簧,由含Be1%-3%和Co1%-2%的铜合金制成。
钴在硬质合金中用作添加剂。用H2还原的钴粉(3%-25%),在球磨机中用高熔点金属的碳化物或复合碳化物研磨,在研磨中得到的钴由于其晶体构造而要比镍或铁细得多。添加石蜡之类可使压制坯更密实,烧结时暂时生成富钴的碳化物混晶。钴根据温度而要溶解部分碳化物。冷却时碳化物再次析出。在形状相同的弥散碳化物相和钴基体间将发生紧密的聚结和良好的凝聚。添加TiC(即TiC-WC混晶)可显著改进钢的切削性能。再加例如8%TaC在负荷相同时可延长寿命一倍。从烧结温度迅速冷却到凝固点之下,可使硬度和密度达到最大值。
一般认为,钴和镍在铸铁中的应用相似,有轻微的石墨化作用。
钴铁的牌号及化学成分名称 牌号 化学成分% Co Fe Ni Cu Mn S C Ca ≤ 钴铁FeCo8518-818-80.80.020.050.010.02 金属钴Co9795-99<1.52.50.020.020.010.01 纯钴Co99>99<0.20.60.04 0.040.06 钴粉Co99>99<0.050.30.0010.015 0.015电解钴Co99.5>99.5<0.070.30.0030.0150.0050.01
湿法炼镍(钴)-制取硫酸镍
2019-01-24 11:10:25
应当归属于再生钴原料来源的有含Co50~60%和Ni10~30%的超合金,含Co8~24的磁性合金,含Co5~12%的高速切削合金,用于石化工业的催化剂以及其它钴含量偏高的废料等。不久前,国外还有认为再生原料中生产钴是无利可图的,后来这种观点就改变了。早在1979年就有近2000吨钴从再生原料中生产出来。
美国的例子在这方面是最好的标志。美国是消费钴的基本用户,1980年这个国家钴的消费量为7260吨,其中从再生料中生产的有544吨。 在(前)苏联,钴镍废料是用湿法冶金方法在现代化的镍企业中处理的。
制取硫酸镍
在送来湿法冶金处理的溶液中,镍含量比估含量高出几倍。镍既可以从原生原料进入溶液,也可以从再生原料进入溶液。在钴沉淀后,它在溶液中的浓度为20~50克/分米3。为了在硫酸盐中以NiSO4·7H2O形式提出镍,这个浓度是不够的,因此先要用苏打(Na2CO3)从硫酸盐中沉淀镍。沉淀物清洗过滤后溶于浓硫酸中。这样可获得几乎是饱和的硫酸盐溶液,内含150~170克/分米3的镍。硫酸盐溶液用镍粉置换脱铜:
Cu2++Ni=Ni2++Cu (1)
用所谓黑色氢氧化物理学----Ni(OH)3净化铁和钴。
Fe2+(Co)+Ni(OH)3=Fe(Co)(OH)3+Ni2+ (2)
溶液要净化到其中含镍10克/分米3、含钴不大于0.10~0.15克/分米3、含铁不大于0.002克/分米3。
将含160克/分米3镍、酸化至4~5克/分米3H2SO4的净化溶液送入真空结晶器内,在0.4兆帕压力、210~240℃的温度下,用蒸气蒸发。蒸发至含镍为195克/分米3时,符合比重1.64~1.65克/分米3。
NiSO4·7H2O的结晶不断地在真空结晶不断地在真空结晶槽内进行。所得矿浆送入离心机使晶体同母液分离。含120克/分米3镍的母液再次除去铁和铜并重新使其蒸发,当氯和镁的杂质积存起来时,送去生产黑色氢氧化物。硫酸镍经脱水后含2~3%的水分。将其在80℃的温度下通入蒸气干燥,符合技术规范的商品硫酸盐供应用户。
铝钛合金门窗
2018-12-24 15:00:57
铝钛合金门窗是将经过表面处理的铝合金型材,通过下料、打孔、铣槽、攻丝、制窗等加工工艺制成门窗框料构件,然后再与玻璃、连接件、密封件、开闭五金件一起组合装配而成。
铝钛合金门窗与普通木门窗、钢门窗相比,具有明显的优点,其主要特点有:重量轻、强度高 铝钛合金门窗框的断面是空腹薄壁组合断面,这种断面有利于使用并因空腹而减轻了铝合金型材重量。铝钛合金门窗比钢门窗轻50%左右。在断面尺寸较大、重量较轻的情况下,其截面却有较高的抗弯强度。密封性能好 密封性能为门窗的重要性能指标,铝钛合金门窗与普通木门窗和钢门窗相比,其气密性、水密性和隔声性更好。
铝钛合金门窗还具有以下优点:1、轻质、高强;2、密闭性能好;3、使用中变形小;4、立面美观;5、耐腐蚀,使用维修方便;6、施工速度快;7、使用价值高;8、便于工业化生产。
相对于其他工业挤压型材制品而言,由于铝钛合金门窗幕墙的规格较为固定,铝挤压型材厂的加工技术已经相当成熟,产品的差异逐步缩小,导致竞争异常激烈。从铝钛合金门窗幕墙产业的特征和关联性分析,目前市场竞争已经到了白热化的程度,成本价格的竞争成了关键的关键,市场竞争优势取决于在建筑装饰业建立广泛的营销体系,行业的兴衰则取决于建筑装饰业的发展。
废金属:钴铁和金属钴的牌号及用途
2018-12-10 14:19:22
1735年,瑞典教授发现和分离出了金属钴,并指出钴能染蓝色,且描述了钴的性质。1802年,特纳尔德开始从化学和冶金方面,对钴的化合物进行了较多的研究。1912年,在加拿大德洛罗熔化和精炼公司的第一家重要的钴冶炼厂投产,至1940年加拿大一直是世界上领先的钴生产国家。1924年,加丹加(现属刚果(民))成了最大的钴生产地,加丹加矿业联合公司投产了潘达的电熔炼车间,1926年扎伊尔伊户的年产3500t的铜钴精炼厂投产。1926年,德国杜伊斯堡铜冶炼厂,用来源不同的黄铁矿灰渣生产3t钴,到1965年达到1400t,几乎占世界总产量的8%。1952年,首次在挪威的克里斯蒂安松生产出了电解钴。1956年,才由美国矿山局制得了纯度为99.99%的钴。钴可以提高钢的固相线温度,并能扩大γ相区。钴在高合金钢中可提高奥氏体的淬火稳定性。钴是含钨工具钢的一个重要成分,因为它可提供必要的热硬度,并可提高高温切削效率,经常采用的含钨快速切削钢含Co5%-15%。在磁性合金中,添加3%-40%Co可以提高饱和磁化强度,产生明显的晶体各向异性,并阻止残余奥氏体的形成。钴可提高AlNiCo合金的饱和磁化强度,且可改善剩磁感应。
无线电电子管中的灯丝,除必须具有良好的电阻外,耐热性能也要好,这种灯丝除含有镍铁钛外还含有钴。钴铬铁合金Co50Cr30Fe20在铸造状态下可不用热处理,因而可以用来作耐持久负荷,且还要受腐蚀影响的部件。可锻型的这种合金,在相同条件下可耐更大的负荷。
钴基合金是一些以无铁或低铁的钨镍钼钴合金。一种常用的司太特合金的成分为Cr25%,Ni11%,W7.5%及余量Co。生产钟表和精密仪表用发条,采用含Co40%,Cr20%,Ni15%,C7%及B0.04%的合金。必须在高温下工作的弹簧,用含Co52%,Cr20%,W15%,Fe2%及C0.15%的钴合金制造。要求导电性良好的弹簧,由含Be1%-3%和Co1%-2%的铜合金制成。
钴在硬质合金中用作添加剂。用H2还原的钴粉(3%-25%),在球磨机中用高熔点金属的碳化物或复合碳化物研磨,在研磨中得到的钴由于其晶体构造而要比镍或铁细得多。添加石蜡之类可使压制坯更密实,烧结时暂时生成富钴的碳化物混晶。钴根据温度而要溶解部分碳化物。冷却时碳化物再次析出。在形状相同的弥散碳化物相和钴基体间将发生紧密的聚结和良好的凝聚。添加TiC(即TiC-WC混晶)可显著改进钢的切削性能。再加例如8%TaC在负荷相同时可延长寿命一倍。从烧结温度迅速冷却到凝固点之下,可使硬度和密度达到最大值。
一般认为,钴和镍在铸铁中的应用相似,有轻微的石墨化作用。
钴可以提高钢的固相线温度,并能扩大γ相区。钴在高合金钢中可提高奥氏体的淬火稳定性。钴是含钨工具钢的一个重要成分,因为它可提供必要的热硬度,并可提高高温切削效率,经常采用的含钨快速切削钢含Co5%-15%。在磁性合金中,添加3%-40%Co可以提高饱和磁化强度,产生明显的晶体各向异性,并阻止残余奥氏体的形成。钴可提高AlNiCo合金的饱和磁化强度,且可改善剩磁感应。
无线电电子管中的灯丝,除必须具有良好的电阻外,耐热性能也要好,这种灯丝除含有镍铁钛外还含有钴。钴铬铁合金Co50Cr30Fe20在铸造状态下可不用热处理,因而可以用来作耐持久负荷,且还要受腐蚀影响的部件。可锻型的这种合金,在相同条件下可耐更大的负荷。
钴基合金是一些以无铁或低铁的钨镍钼钴合金。一种常用的司太特合金的成分为Cr25%,Ni11%,W7.5%及余量Co。生产钟表和精密仪表用发条,采用含Co40%,Cr20%,Ni15%,C7%及B0.04%的合金。必须在高温下工作的弹簧,用含Co52%,Cr20%,W15%,Fe2%及C0.15%的钴合金制造。要求导电性良好的弹簧,由含Be1%-3%和Co1%-2%的铜合金制成。
钴在硬质合金中用作添加剂。用H2还原的钴粉(3%-25%),在球磨机中用高熔点金属的碳化物或复合碳化物研磨,在研磨中得到的钴由于其晶体构造而要比镍或铁细得多。添加石蜡之类可使压制坯更密实,烧结时暂时生成富钴的碳化物混晶。钴根据温度而要溶解部分碳化物。冷却时碳化物再次析出。在形状相同的弥散碳化物相和钴基体间将发生紧密的聚结和良好的凝聚。添加TiC(即TiC-WC混晶)可显著改进钢的切削性能。再加例如8%TaC在负荷相同时可延长寿命一倍。从烧结温度迅速冷却到凝固点之下,可使硬度和密度达到最大值。
一般认为,钴和镍在铸铁中的应用相似,有轻微的石墨化作用。
钴铁的牌号及化学成分名称牌号化学成分%CoFeNiCuMnSCCa≤钴铁FeCo8518-818-80.80.020.050.010.02 金属钴Co9795-99<1.52.50.020.020.010.01 纯钴Co99>99<0.20.60.04 0.040.06 钴粉Co99>99<0.050.30.0010.015 0.015电解钴Co99.5>99.5<0.070.30.0030.0150.0050.01
从含钴磁钢渣中制取镍钴制品
2019-02-11 14:05:44
一、概述
金属磁性材料广泛应用于国防和国民经济各部门,如雷达、电表、电机、自动化外表及医疗器械等,特别是含有镍、钴14%~34%合金的永磁材料。冶炼、浇涛、加工过程中产出的废渣、废品和磨屑是很好的提钴、镍的质料。处理这些质料与处理原矿比较,冶炼办法简略,加工成本低,金属收回率高。
现在处理含钴、镍磁钢废料的工艺如下:
(一)硫酸溶解、参加硝酸以进步溶解速度,溶后液用黄铁矾法除铁,深化除铝等杂质、或次法沉钴,完成钴镍别离。能够出产相应的镍、钴氧化物、碳酸盐,或深加工成相应的镍钴盐类。磁钢渣处理工艺流程图见图1。
图1 磁钢渣处理工艺流程
(二)选用萃取法替代沉钴工艺,如P204-Na盐萃取除杂质,P204-Na盐萃取别离镍、钴。亦可选用脂肪酸萃取除铁、铝、P204-Na盐萃取别离工艺。因为萃取工艺有价金属收回率高,劳动条件好,产品质量优秀,操作技能条件易把握等特色,越来越得到出产供应商注重。
P204-Na盐萃取除杂质,P204-Na萃取别离镍、钴以及制取相应的镍钴制品的工艺类同于可伐合金处理工艺,请拜见本网站的(从废可伐合金中制取钴镍制品)。
镍钴含量低的废磁钢渣可与镍磷铁一重用火法冶炼,经吹炼制成镍阳极板后再电解精粹,请拜见本网站的(用镍磷铁出产电解镍)。
二、质料
(一)五号磁钢废料、坩埚皮等成分如下(%):
CoNiFeCu其它~201350215
(二)磁钢磨屑成分如下(%)
CoNiFeCu15~179~1625~502~3SiO2CaOAl2O3H2O40.57~821
三、技能操作条件
(一)酸溶
磁钢渣磨屑含有砂轮碎屑及少数油污,处理前须先行除油,经过磁选机去掉磨屑中非磁成分。
1、除油
将磨屑置于炉中直火加热,直到无油烟冒出即为合格。
温度 300℃± 时刻1~2h
2、磁选
磁钢磨屑为钴、镍、铁等永磁体细末,具有磁性,其间搀杂着少数砂轮磨屑碳化硅和机械搀杂的其它非磁性物质。磁选机的磁场强度为95493A/m,依据状况可磁选1~2次,选后磁性物质组成实例如下(%):
CoNiFeCuAl2O3SiO22012452153
磁选后磁性部分钴、镍含量与磁钢品种有关。
3、酸浸
液固比,一般操控溶后液金属离子浓度总和为120g/L,液固比取(8~10)∶1。
配酸,硫酸、用量为理论量的1.2倍。
温度,反应是放热反应,温度操控在90~95℃。
硝酸参加量,在酸溶温度下,硝酸分解成Nox(即黄烟),硝酸参加量和参加速度一般取决于物料性质及硝酸收回回来溶解的量,一般每吨磁钢废料参加95%浓硝酸100~200kg。
反应时刻,视磁钢废料粒度及硝酸用量为4~8h。
终占pH值,1.0~1.5。
氮氧化物吸收一般办法如下:
(1)水吸收,空气氧化,Nox气体经过多段吸收,操作妥当,烟囟排气看不见黄色。吸收后稀硝酸回来溶解。既消除环境污染又节省了硝酸。
(2)用稀碱液吸收,生成亚,可减轻Nox损害,但吸收后液不能回来重用。
一般酸溶时镍、钴收回率右到达95%~98%。
(二)黄钠铁矾法除铁
用量,为含铁量的0.35~0.4倍。
氧化温度 85℃
氧化时刻 1h,坚持2h。
沉矾操控温度 ≥95℃
沉矾pH值 1.5~2
沉矾时刻 3~4h
中和剂Na2CO3浓度 7%~10%
矾渣过滤速度 0.5m3/(m2·h)
热水洗刷次数 2次
热水∶矾渣 2L∶1kg
钴镍收回率 97%~98%
(三)归纳除杂质
操控pH值 4~5。
温度 70~80℃
Na2CO3中和剂浓度 80g/L
过滤速度0.3~0.5m3/(m2·h)
(四)镍钴制品出产
1、沉积氢氧化钴
选用次法氧化沉积钴,镍别离,次沉钴条件如下:
酸度 开端 pH=1.5~2.5
过程中pH=2.0
结尾pH=2~2.5
温度,50~60℃,结尾进步至60~70℃(驱氯)
时刻 4~6h
产品 Co(OH)3,经过滤、洗刷后Co/Ni≥7∶1,沉钴后液含Co,0.4~0.5g/L。
钴渣枯燥后其成分实例如下(%):
CoNiFeCuAl45≤4.5≤0.5≤1≤1
2、沉积碱式碳酸镍
沉钴后液用Na2CO3直接沉积碱式碳酸镍。
温度,85℃
结尾pH值,8~9
Na2CO3浓度150g/L
时刻 4h
趁热过滤,热水洗刷2次,洗水∶碱式碳酸镍2L∶1kg
枯燥后碱式碳酸镍成分实例如下(%)
NiCoFeAlCu45≤1≤0.1≤1≤1
四、产品
(一)粗氢氧化钴
实例,Co 45% Ni≤4.5%
(二)粗氢氧化镍
实例,Ni 45% Co≤1%
五、技能经济指标
(一)收回率,Ni 86.35% Co 85.17%
(二)首要材料耗费(以处理每吨磁钢渣计)
H2SO4(93%)1t
HCL(35%)1.5t
HNO3(65%)0.25t
Na2CO3 0.32t
NaOH 0.5t
NaClO3 0.1t
0.1t
(三)水、电、汽耗费
水 200t
电 2000kW·h
蒸气 70t
菲律宾矿业(镍钴)资源概况
2018-12-11 14:37:18
(一)镍矿 1、储量及分布 截止至1996年,菲律宾镍矿总储量达到11亿公吨。其中,已探明储量10亿吨,占总储量的93.72%。平均品质范围在0.23%-2.47%。可期储量5630万吨,占5.17%,品质范围在0.36%-1.24%。还有1210万吨为可能储量,品质范围在0.23%-2.27%(注:总储量为探明的储量、可期储量和可能储量之和)。按地质分类,菲镍矿多为红土带(占99%)。由于大部分镍矿处在浅土层,易于开采且成本低。 从地区分布看,集中在Davao Oriental和Palawan,储量分别为4.757亿吨(占总储量43.69%)和4.071亿吨(占总储量37.38%)。其它有较大规模镍矿藏的省还有Surigao del Norte和Zambales。 2、产量 1998年镍矿生产创近10年新高,产量约96万吨,产值7.93亿比索;1993年为低谷,产量只有34.68万吨,产值3.5亿比索。 由于不利天气因素,1990、1991两年镍矿生产的产量、产值出现下降。虽然1992年镍矿产量增加了6.6%,但随后的一年生产非常消极,产量和产值分别下降了41.6%和41.14%,这主要是因为Taganito矿业公司生产暂时停止,以及Rio tuba镍矿公司、Hinatuan矿业公司产量不足。从1994年至1998年,生产开始恢复,并保持了增长势头。1995年增长最快,产量和产值分别增长50.88%和59.00%,主要是Taganito矿业公司、Rio tuba镍矿公司的生产有所改善。 www.metal114.cn 3、出口 镍矿出口在1995年取得最快的增长,出口数量达到65.69万吨,较1994年增长45.07%。当年出口收入达到6.92亿比索,即2630万美元。这主要是由于对日本出口的快速增长。 4、价格 1994年镍矿价格最低,平均价格为795比索/吨。1989年镍矿价格最高,平均价格为1420比索,较1988年的917比索增长54.85%。 5、主要生产商 从1986年Nonoc镍矿公司停产以来,只有Rio Tuba镍矿公司,Hinatuan矿业公司和Taganito矿业公司三家镍矿生产商维持到现在。去年,Cagdianao矿业公司镍矿正式投产。此外,Philnico工业公司在Surigao del Norte省,Hinatuan在Manicani岛的镍矿项目正在筹划中。 6、开采方法、产量和加工技术 这些公司采用露天开采,日产量为1200吨。Nonoc镍矿精炼厂曾是菲律宾唯一的镍矿精炼厂,采用铵基碳酸盐浸出法,用于处理350万吨含1.2%镍、0.12%钴和37%铁的红土层和蛇纹石矿石。现在正在引进一种低能耗,低污染和高产出的新技术,压力酸浸出法。 (二)钴矿 据菲矿产和地质科学局的官员介绍,钴矿是一种伴生矿,只有1986年以前数据可供参考。在1979年至1986年的八年间,菲钴矿产量总计5400吨。
铜钴镍分离工艺实例
2019-01-21 18:04:37
处理硫化铜镍矿,一般采用选矿、熔炼和吹炼获得高冰镍,然后再用浮选法使铜镍分离,铜、镍精矿再分别送冶炼产出金属铜和金属镍,在冶炼过程中综合回收钴和铂族元素,某铜镍硫化矿的原则工艺流程如下:详见流程图:
品位较高的铜镍矿可以直接送去冶炼获得高冰镍,只有贫的铜镍矿才进行选矿。浮选获得的铜镍混合精矿经过冶炼得出的高冰镍,其分离方法有熔炼法、水冶法和浮选法,而浮选法是较经济且有效的方法之一,我国某铜镍矿系采用浮选法分离高冰镍。该厂的高冰镍的物相组成是硫化镍(Ni3S2)、硫化铜〔(Cu2S2)2FeS+Cu2S〕、合金(Cu—Ni—Fe)、金属铜(Cu)以及少量的磁铁矿(Fe3O4)和残渣。其中硫化镍和硫化铜的含量占90%以上。因此,铜镍分离的关键是硫化镍和硫化铜的分离。高冰镍经磨碎后,铜镍硫化物的粒子互相解离,在强碱性溶液中(PH12~12.5),加入丁黄药进行浮选。此时硫化镍被抑制,硫化铜上浮,达到分离的目的。这一新工艺成功的被应用,使我国铜镍分离技术达到了国际先进水平。
钛合金高效铣削技术
2019-01-25 13:37:11
钛合金零件的铣削同其它难加工材料的相同之处是,会由于切削速度很小的提高而导致刀具切削刃的较快磨损。 不同之处在于,由于钛合金的强度高、粘性大,切削中更容易在切削区产生和积聚热量,加之导热性差,在大切除量的铣削时,有引起燃烧的危险。这就是铣削钛合金零件,一定不能选择高切削速度的原因。 但是,钛合金零件加工的速度还是可以提高的。即切削速度保持不变时,通过提高金属去除率的方法提高零件加工速度。实现这一目标不包括使用更大功率或高档机床,而是配备能够充分发挥现有机床切削功能的刀具,它同时还能够对机床的某些不足,如刚性差等进行补偿。 Kennametal公司便是一家专注于钛合金铣削工艺试验研究的著名刀具制造商。公司里有一位曾经接待过许多咨询钛合金铣削技术用户的技术顾问、铣削产品经理Brian Hoefler先生。本文重点介绍了他在钛合金铣削方面的丰富经验。 为什么钛合金的铣削会引起人们的特别关注呢?至少有两个原因,第一,钛合金主要用于高档零件,不仅用于制造飞机机身和发动机零件,而且用于制造医疗器械中的许多零件。特别对于某些壮大中的美国制造企业,必须向高档产品转移,会经常遇到钛合金零件铣削的技术难题。 另一个原因是,不是每一个车间都可以实现高进给速度加工,所以钛合金铣削中在材料难以加工,或加工过程中切削速度不高时,通过什么途径才能达到高效率加工成了急待解决的问题,引起制造商的高度重视。 使用高韧性刀具 切削刀具材料的正确选择将是实现钛合金高效铣削加工的第一个重要问题,Hoefler先生说。硬质合金刀具可以是一种正确的选择,而且机加车间经常习惯于把硬质合金当作最好的切削刀具材料,尤其在几乎所有的困难加工中,通常都选择硬质合金。而对于钛合金加工,新一代的高速钢将是良好的硬质合金的替代材料。 按理说,具有好的耐磨性的硬质合金刀具能在合理加工成本下实行高切削速度。但这一合理加工成本是以刀具必须具有的“很高韧性”或能抵抗冲击,抵抗断裂能力为前提的。但遗憾的是通常使用的硬质合金的脆性远远大于高速钢。 这一点在铣削钛合金中,具有非常重要的意义。通常来说,硬质合金刀具失效的主要原因不是切削刃的磨损,而是刀身的破碎。其次,铣削钛合金过程中切削热的升高,也使硬质合金刀具不能发挥高切削速度加工的优势。因为在高切削速度下加工,需要加注大量冷却液,在这一热一冷的交替作用下,刀具和工件间产生强烈的热冲击,会很快引起脆性大的硬质合金刀具切削刃的破碎。以上的两个技术难题,都需要通过刀具本身固有的高韧性加以解决。而普通硬质合金刀具却远不能胜任。切削试验证明,使用一个高韧性的刀具,例如使用高速钢刀具铣削钛合金工件,不必担心引起切削中冲击的产生和切削刃破裂。尤其在较小刚性的机床上加工,高韧性的高速钢刀具可以通过加大切削深度而不是通过提高切削速度实现高金属切削率加工。 不仅如此,目前还可提供大范围的高韧性高速钢刀具材料供用户选择。大多数车间并不都知道这一点。他们也不知道,市场上出售的高速钢刀具还可以经过一些特别处理程序,诸如实行增加某种元素成份的高速钢冶炼(如增加钴含量)进行热处理(多次分级淬火回火),或者将高速钢材料经过对其制造过程进行严格控制,制成金相组织均匀的粉末冶金高速钢等。所以价格昂贵的高钴高速钢、粉末冶金高速钢都是用于高效铣削钛合金的理想刀具材料。 [next]高切削温度的控制 有时侯也可选择硬质合金刀具,采用一种小径向切入法切削钛合金零件,可达到惊人的高速(见《10%与100%》一节)。在这些切削中,刀具不仅要解决好一般情况下的耐磨性问题,尤其要解决好高切削温度下刀具的耐磨性问题,这一点很重要,需要使用涂覆硬质合金刀具进行加工。 据Hoefler先生介绍,氮化铝钛(TiAlN)涂层硬质合金刀具,对于加工钛合金通常是最好的选择。在很多基本刀具涂层种类中,TiAlN对保持刀具的综合机械性能和当温度增加时保持刀具的高温切削性能都有很好的作用。实际上,高的切削温度对涂层还起到一定的保护作用。铝分子通过切削中的加工能量从涂层中释放出来,在刀具表面形成一层氧化铝保护层。这一层氧化铝保护层减少了刀具和工件之间的热传递和化学元素的扩散。同时还能在这一保护涂层形成不久,不断补充更多的铝分子,以保持这一形成氧化铝保护层的化学反应继续进行(见《新型富铝涂层》一节)。 然而,TiAlN 涂层不适用于振动较强的场合。这时就要用到氮化碳钛(TiCN),它能防止因振动产生的涂层剥落。“当你使用可换刀片和在一刚度较小的机床上强力切削时,尝试TiCN 也许是最好的选择。”Hoefler先生说。 更多切削刃参加切削 即使在切削中切削速度、铣刀的每齿进给量和切削深度都保持不变,有时也能使生产效率得以提高。这里的解决方案是使更多切削刃参加切削。 例如,对于螺旋铣刀,尽可能地选择小螺距刀具(如螺旋玉米立铣刀)。使用这种刀具能使高速钢刀具有更多的切削刃。由于高速钢刀具比硬质合金刀具能够提供更多切削刃,因而前者更多地被采用。 另一个使更多切削刃参加切削的方法是采取不同方向进行铣削。通过“插铣粗加工”(有时也称钻入式粗切)方法,使用一个套装铣刀,仿佛沿Z轴钻孔一样,由刀具的端齿与侧齿,共同按汇编好的加工程序,进行搭接式加工。所以生产效率高,排屑也方便。 这种方法只能用于粗加工, 因为每两次搭接式加工之间仍都留有一些扇贝状的未加工金属。但是因为插铣粗加工有很多切削刃参加切削,所以在刀具的每齿进给量保持恒定时,每分钟的进给速度能够得到大大提高。再者,插铣粗加工的Z 轴进给的优点还在于能够发挥机床的高刚性优势,这是因为沿主轴的多样性的连接机构(例如刀夹接口)都势必会沿X或Y轴产生挠曲,而在Z轴方向产生压缩,这样使机床在沿Z轴方向有很高的刚度。这意味着可以增大刀具的每齿进给量。 Hoefler先生说,“插铣粗加工是对高强度金属高效加工的最好解决方案。建议在钛合金铣削中,都能使用这一加工方案。” 消除振动措施 对于刀具在切削中产生挠曲的原因和使其消除课题的研究也相当重要,因为它将引出一个很重要的技术难题 — 振动。振动在钛合金铣削中,存在两方面的不利因素:一是切削力的产生与增大,都有会引发和加大振动;另一方面,机床的主轴转速高低似乎与振动无关,所以不能找出一种能够调谐振动的“理想”转速。 实际上,振动决定着大多数的钛合金铣削加工的生产效率。大量切削试验证明,在钛合金铣削加工中,最大金属切削率的获得,不是在机床输出最大功率之时,而是发生在极大的振动开始。这就是为什么要建立而且也能建立一个能及时控制振动程序的原因。Hoefler先生建议,要提高钛合金铣削加工的生产效率,还必须注意解决好以下几个技术问题: [next] 刚度 刀具与刀夹之间的联结,刀夹与主轴之间的联结,都必须使其尽可能地保证足够的刚度。对于刀夹,热胀冷缩型,提供了最佳的解决方案,对于主轴,HSK快换刀夹与普通锥度接口相比,提供了最好的刚度。 阻尼 将刀具设计出偏心后角或一带“棱边”的刀头结构, 能提供很好的阻尼,以抑制切削中产生的振动。当刀具产生挠曲变形时,这个有偏心后角的刀具后刀面将与工件接触与摩擦。不是所有的材料都能较好的与工件摩擦,铝合金有粘附趋向。而对于钛合金铣削,在刀具切削刃上刃磨出的“棱边” 也会起到一个很好的减震器作用。变化各切削刃间的排屑槽空间 对于这样一种结构的刀具设计与防振措施,许多车间可能还不太熟悉。刀具在高速旋转中,切削刃有规则地撞击工件,因而产生振动。若将铣刀的排屑槽空间设计成不规则排列,切削试验证明,将能起到很好的减振作用。例如,当铣刀的第一、二两个切削刃间相距为72°时,则第二、三切削刃间则应相距68°,第三、四切削刃间相距75°,为不均匀分布。由Kennametal公司设计的曾获得专利的又一种防振措施是,将铣刀切削刃设计成各不相等的轴向前角,也能取得良好的减振效果。 新型富铝涂层 “Al”分子在TiAlN涂层中是最活泼的,它对涂层刀具的切削性能有很大的影响。它可在刀具表面形成一层氧化铝保护膜。在涂层中,“Al”分子的含量增加,使这一作用更加有效。 当然,应该感谢经不断改进的用于生产涂层的气相沉积工艺技术,它可使TiAlN中的“Al”分子含量继续增加,其结果使新形成的TiAlN 涂层,在不牺牲韧性的前提下,极好地提高了涂层(刀具)的红硬性。Kennametal公司已于今年上半年开发出了这种新的富铝TiAlN涂层刀具。 10%与100% 目前一些技术较为超前的车间已能使用硬质合金涂层刀具,采用一种小径向切入法切削钛合金零件,主要的目的在于解决钛合金加工中产生的高切削温度的技术难题。其切削原理是在采用小径向切入法切削过程中,选择比刀具的半径小很多的径向切削深度进行径向切入。由于选择很小的切削深度,就可大大地提高切削速度,其结果是极大地减少了每个切削刃切削时间,即减少了切削刃的加工时间,延长了非切削时间,即增加了切削刃的冷却时间,极好地控制了切削温度。 据Kennametal公司的Brian Hoefler先生介绍,采用小径向切入法切削钛合金零件,能极好地控制切削温度,同时能实现高速度加工。小径向切深不会带来高金属去除率,但在工厂中使用该方法,可提高加工精度。 由Hoefler先生进行的切削试验证明,在钛合金零件铣削中,采用小径向切入法加工,将遵循以下规律: 当径向切削深度小于直径的25%时,即能提高50%的切削速度(sfm),一般超过用于重切削时的额定速度。 当径向切削深度小于直径的10%时,可100%的提高切削速度(sfm)。
湿法冶金处理镍钴镁矿
2019-03-06 10:10:51
一、工艺流程简述
按着浸出工艺的要求对镍钴矿石进行破碎、磨细,然后进行浸出,镍、钴、铜、镁被溶解进入浸出液,杂质铁、硅基本上不被溶解仍留在渣中,经过浸出使方针金属镍、钴、铜、镁与杂质铁、硅等别离,使浸出液得到开始净化,浸出渣经洗刷,一洗液送净化,二洗液、三洗液回来洗渣。浸出液经净化除杂获净化液和净化渣,方针金属保留在溶液中,杂质入渣,经过净化,使方针金属与杂质进一步别离,浸出液纯度进一步进步。操控必定条件,往净化液中参加硫化剂,使硫酸铜转化为不溶于硫酸溶液的硫化铜入沉积固相,镍、钴、镁不构成硫化沉积仍留在沉铜母液中。往沉铜母液中参加硫化剂,可溶的镍、钴硫酸盐转化为不溶的硫化物入沉积固相,硫酸镁不与硫化剂效果,仍留在镍钴母液中。往沉积镍钴母液中加碳酸氢铵(或碳酸钠)可溶的硫酸镁与碳酸氢铵效果生成不溶的碱式碳酸镁。
简言之,首要进行酸浸出,在浸出过程中,镍、钴矿中镍、钴、镁均被溶解以二价离子状况进入浸出液。杂质铁、二氧化硅不溶或少溶留在浸出渣中,经过酸浸使镍、钴、镁与杂质铁、硅等开始别离,然后将浸出液净化除杂,使镍、钴、镁与杂质别离,纯真浸出液,往净化液中参加硫化剂,使可溶的镍、钴、硫酸盐转变为不溶解的硫化物入沉积固相,硫酸镁不与硫化剂效果,仍留在溶液中,经过硫化沉镍、钴,使镍、钴与镁别离,最终在镍、钴沉积母液中参加碳酸盐,使可溶的硫酸镁转变为不溶的碳酸镁。
选用湿法冶金(或称化学选矿)办法归纳收回镍、钴、镁,实验证实是可行的,一般选用酸浸—硫化沉镍钴—碳化沉镁工艺流程。 二、浸出基本原理
浸出基本原理根据镍、钴、镁硅酸盐中镍、钴、镁能溶解于酸溶液中,浸出首要化学反应为:
H2(Ni.Mg)SiO4·H2O+H2SO4=(Ni.Mg)SO4+H2SiO3+H2O
(Mg.Fe)3[Si2O5](OH)4+3H2SO4=3(Mg.Fe)SO4+2H2SiO3+3H2O
1.硫化沉镍钴基本原理
硫化沉镍、钴的基本原理根据可溶镍钴硫酸盐或盐与硫化剂效果生成不溶的硫化物入沉积固相,首要化学反应为:
NiSO4+Na2S=NiS+Na2SO4
NiCl2+Na2S=NiCl2+2NaCl
CoSO4+Na2S=CoS+Na2SO4
CoCl+Na2S=CoS+2NaCl
2.碳化沉镁的基本原理
碳化沉镁的基本原理根据镁硫酸盐与碳酸盐效果,生成不溶的碳酸镁入沉积固相,首要化学反应为:
MgSO4+Na2CO3=MgCO3+Na2SO4
MgCl2+Na2CO3=MgCO3+2NaCl
3.浸出液的净化
浸出液的净化选用氧化中和水免除杂或许黄钾铁矾法除杂均能到达除杂要求,但中和渣中镍钴含量较黄钾铁矾渣高,镍钴在渣中丢失较黄钾铁矾法高。浸出液中含铁较低时选用氧化中和水解法除杂,浸出液中含铁较高时,选用黄钾铁矾法除杂。
4.硫化沉镍钴
硫化沉镍钴可在室温下弱酸性溶液中进行,取得的化学镍钴(或称钴镍)精矿,可经过调整硫化沉镍、钴条件来调整,化学镍钴矿中镍、钴档次
5. 碳化沉镁
碳化沉镁在加温弱碱性溶液中进行,取得的化学菱镁矿。
三、首要试剂耗费
硫酸(98%)、 碳酸钠(工业级)、 (含Na2S60%)、石灰 、 拌和、需用电 、 加热。
服务项目: 检测、判定检测事务品种地质及化探:普查样品、槽(坑)探样品、钻孔样品、涣散流样品、次生晕样品、原生晕样品等矿石矿藏:铜铅锌矿石、金矿石、钼矿石、钨矿石、钛矿石、锡矿石、锑矿石、铋矿石、矿石、钴矿石、镍矿石、铬矿石、铁矿石、锰矿石、磷矿石、萤石、铝土矿、硫铁矿及岩石全分析等精矿产品:铜精矿、铅精矿、锌精矿、金精矿、锡精矿、锑精矿、钨精矿、钼精矿等矿产品(交易):各种精矿(有利、有害杂质成分)、进口质料及冶炼渣料等冶金产品:质料、辅料、中间产品、金属及合金等环境监测:矿山及选厂排放的废渣、废水、土壤及水质评价(砷、、重金属离子)检测元素金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铬(Cr)、磷(P)、碳(C)、铅(Pb)、钨(W)、锂(Li)、硫(S)、锌(Zn)、锡(Sn)、钠(Na)、钼(Mo)、钾(K)、铌(Nb)、钒(V)、砷(As)、钽(Ta)、镉(Cd)、锰(Mn)、锑(Sb)、锆(Zr)、钙(Ca)、钛(Ti)、铋(Bi)、铍(Be)、镁(Mg)、铝(Al)、(Hg)、铂(Pt)、镍(Ni)、铁(Fe)、氟(F)、钯(Pd)、钴(Co)、硅(Si)等。矿石物相岩矿判定
氧化镍钴锰锂
2017-06-06 17:49:58
一种新型高比能量锂离子电池正极用氧化镍钴锰锂材料,日前由天津电源研究所研制成功。并获得了信息产业部电子基金的资金支持,随即建成年产200吨氧化镍钴锰锂生产线,在国内率先实现了产业化生产。目前市场上的锂离子电池大多以氧化钴锂为正极,其材料的稳定性和产品的安全性比较差。天津电源研究所针对氧化钴锂存在的突出问题,采用价格相对低廉的镍、锰替代钴,并研发独特的烧结工艺,仅用了一年多时间就成功解决了这一难题。据了解,这种新型材料具有容量高、寿命长、安全系数高、无污染等优点。与氧化钴锂相比,制造成本降低了10%至15%,每克容量由140毫安时可提升到220毫安时,由此不仅提高了产品的安全性能,而且增大了电池容量,一举突破了锂离子电池发展的瓶颈制约。该产品现已得到多家用户的认可,并实现了为出口欧盟的高端电池产品生产厂家供货。为了研制在电性能、安全性和成本价格等三方面均能较好地满足电动汽车需求的锂离子电池,选择了在氧化钴锂中掺杂氧化镍锰钴锂三元材料的方法,研制了新的50Ah动力型锂离子电池。通过对研制电池进行电性能和安全性试验,各项性能均满足电动汽车的技术要求,加上氧化镍锰钴锂三元材料的价格仅为氧化钴锂的50%左右,所以掺杂氧化镍锰钴锂三元材料是解决电动汽车对动力型锂离子电池严格需求的理想途径之一。近期有一种锂离子电池正极材料氧化镍钴锰锂及其制备方法。本发明属于锂离子电池技术领域。锂离子电池正极材料氧化镍钴锰锂为富锂型层状结构,化学成分Li↓[1+z]M↓[1-x-y]Ni↓[x]Co↓[y]O↓[2],其中0.05≤z≤0.2,0.1<x≤0.80.1<y≤0.5。制备方法:镍、钴、锰的可溶性盐为原料;氨水或铵盐为络合剂,氢氧化钠为沉淀剂;加水溶性分散剂,加水溶性抗氧化剂或用惰性气体控制和保护;将溶液并流方式加到反应釜反应;碱性处理,陈化,固液分离,洗涤干燥;氧化镍钴锰和锂原材料混合均匀;将混合粉体分三温区烧结得到氧化镍钴锰锂粉体。本发明比容量高,循环特性好,晶体结构理想,生产周期短,功耗低,适合产业化生产等。
钨钴合金
2017-06-06 17:50:12
钨钴合金是什么?钨钴合金又称碳化钨-钴硬质合金。碳化钨和
金属
钴组成的硬质合金。按钴含量,可分为高钴(20%~30%)、中钴(10%~15%)和低钴(3%~8%)三类。这类
金属
陶瓷可按通常特种陶瓷配料、成型等工艺制造,惟有烧成应根据坯料性质及成品质量采用控制烧结气氛为真空或还原气氛,一般在碳管电炉、通氢钼丝电炉、高频真空炉内进行。中国生产的这类硬质合金的牌号有YG2,YG3,YG3X,YG4C……等。字母“YG”表示“WC-Co”,“G”后面的数字表示Co的含量,“X”表示细晶粒,“C”表示粗晶粒。这类
金属
陶瓷通常抗弯强度和断裂韧性随钴含量的增加而提高,而硬度下降。钨钴合金具有较高的抗弯强度、抗压强度、冲击韧性、弹性模量和较小的热膨胀系数,是硬质合金中使用最广泛的一类。用作刀具可加工铸铁、
有色金属
、非
金属
、耐热合金、钛合金和不锈钢等,还可作引伸模具、耐磨零件、冲压模具和钻头等。钨金是世界上少有的一种
有色
矿产品,年
产量
很低,用途非常广泛,主要用于铸造配料用原料。钨金来源于一种白色砂型矿体,矿线特别微小,经过采掘、研磨、水重选、提炼等多道工艺,得到品位达到95%以上的钨矿粉,再经过高温电炉提炼成型生产出的成品才是钨金。钨金的熔点:3500℃。目前钨矿主要分布在中国和俄罗斯,中国现在是世界上最大的钨金出口国。钨和钴为主要成份的一种合金,多用于矿山开采的钎头制作。钨钴合金镀层的外观接近铬镀层,且镀液分散能力及覆盖能力好.在此研究了钨酸钠、硫酸钴、添加剂、电流密度及pH值对镀层钨含量及性能的影响.钨钴合金具有很好的耐蚀、耐热和耐磨性能,应用前景好.钨钴合金主要性质: 通常抗弯强度和断裂韧性随钴含量的增加而提高,而硬度下降。钨钴合金具有较高的抗弯强度、抗压强度、冲击韧性、弹性模量和较小的热膨胀系数,是硬质合金中使用最广泛的一类主要用途: 用作刀具可加工铸铁、
有色金属
、非
金属
、耐热合金、钛合金和不锈钢等,还可作引伸模具、耐磨零件、冲压模具和钻头等 经国家有关权威检测中心检测,抽样基数126件块砖型,样品数量13件抽样数。钨钴合金主要指标: 分为高钴(20%~30%)、中钴(10%~15%)和低钴(3%~8%)三类。更多有关钨钴合金请详见于上海
有色
网
钨钴合金
2017-06-06 17:50:12
钨钴合金钨钴合金又称碳化钨-钴硬质合金。碳化钨和
金属
钴组成的硬质合金。按钴含量,可分为高钴(20%~30%)、中钴(10%~15%)和低钴(3%~8%)三类。这类
金属
陶瓷可按通常特种陶瓷配料、成型等工艺制造,惟有烧成应根据坯料性质及成品质量采用控制烧结气氛为真空或还原气氛,一般在碳管电炉、通氢钼丝电炉、高频真空炉内进行。中国生产的这类硬质合金的牌号有YG2,YG3,YG3X,YG4C……等。字母“YG”表示“WC-Co”,“G”后面的数字表示Co的含量,“X”表示细晶粒,“C”表示粗晶粒。钨是属于
有色金属
,也是重要的战略
金属
,钨矿在古代被称为“重石”。1781年由瑞典化学家卡尔.威廉.舍耶尔发现白钨矿,并提取出新的元素酸-钨酸,1783年被西班牙人德普尔亚发现黑钨矿也从中提取出钨酸,同年,用碳还原三氧化钨第一次得到了钨粉,并命名该元素。钨在地壳中的含量为0.001%。已发现的含钨矿物有20种。钨矿床一般伴随着花岗质岩浆的活动而形成。经过冶炼后的钨是银白色有光泽的
金属
,熔点极高,硬度很大。钨钴合金镀层的外观接近铬镀层,且镀液分散能力及覆盖能力好.在此研究了钨酸钠、硫酸钴、添加剂、电流密度及pH值对镀层钨含量及性能的影响.钨钴合金具有很好的耐蚀、耐热和耐磨性能,应用前景好. 售价70000元/千克 W含量83.36%,Co含量9.56%,C含量5.44%,硬度HRA为87。钨钴合金可用作刀具可加工铸铁、
有色金属
、非
金属
、耐热合金、钛合金和不锈钢等,还可作引伸模具、耐磨零件、冲压模具和钻头等。钨钴合金陶瓷通常抗弯强度和断裂韧性随钴含量的增加而提高,而硬度下降。钨钴合金具有较高的抗弯强度、抗压强度、冲击韧性、弹性模量和较小的热膨胀系数,是硬质合金中使用最广泛的一类。用作刀具可加工铸铁、
有色金属
、非
金属
、耐热合金、钛合金和不锈钢等,还可作引伸模具、耐磨零件、冲压模具和钻头等。钨和钴为主要成份的一种合金,多用于矿山开采的钎头制作。
铜钴合金
2017-06-06 17:50:09
铜钴合金是铜和钴所组成的合金.其中钴是具有光泽的钢灰色
金属
,熔点1493℃、比重8.9,比较硬而脆,钴是铁磁性的,在硬度、抗拉强度、机械加工性能、热力学性质、的电化学行为方面与铁和镍相类似。加热到1150℃时磁性消失。钴的化合价为2价和3价。在常温下不和水作用,在潮湿的空气中也很稳定。在空气中加热至300℃以上时氧化生成CoO,在白热时燃烧成Co3O4。氢还原法制成的细
金属
钴粉在空气中能自燃生成氧化钴。 钴在地壳中的平均含量为0.001%(质量),海洋中钴总量约23亿吨,自然界已知含钴矿物近百种,但没有单独的钴矿物,大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌、银、锰、等硫化物矿床中,且含钴量较低。 全世界已探明钴
金属
储量148万吨,中国已探明钴
金属
储量仅47万吨。分布于全国24个省(区),其中主要有甘肃、青海、山东、云南、湖北、青海、河北和山西。这七个省的合计储量占全国总保有储量的71%,其中以甘肃储量最多,占全国的28%。此外,安徽、四川、新疆等省(区)也有一定的储量。 世界钴
产量
1986年达到顶峰3万吨,以后不断下降,到1989年只有2.5万吨左右。扎伊尔和赞比亚是最大的钴生产国,其
产量
约占世界总
产量
的70%。 钴在地壳中的平均含量为0.001%(质量),海洋中钴总量约23亿吨,自然界已知含钴矿物近百种,但没有单独的钴矿物,大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌、银、锰、等硫化物矿床中,且含钴量较低。 全世界已探明钴
金属
储量148万吨,中国已探明钴
金属
储量仅47万吨。分布于全国24个省(区),其中主要有甘肃、青海、山东、云南、湖北、青海、河北和山西。这七个省的合计储量占全国总保有储量的71%,其中以甘肃储量最多,占全国的28%。此外,安徽、四川、新疆等省(区)也有一定的储量。 世界钴
产量
1986年达到顶峰3万吨,以后不断下降,到1989年只有2.5万吨左右。扎伊尔和赞比亚是最大的钴生产国,其
产量
约占世界总
产量
的70%。有一种铜钴镍合金---白铜.呈白色.铜镍二元合金称简单白铜.三元以上合金称复杂白铜.含钴的白铜就属于复杂白铜.工业应用中常分为结构白铜和电工白铜.前者力学性能和耐腐蚀性能好.色泽美观.用于制造精密机械.化工机械和船舶构件,后者一般有良好的导热性和导电性.主要有锰铜.康铜和考铜等.用于制造精密电工仪器.变阻器.精密电阻.热电偶等.钴的主要用途是制造各种合金.钴合金的硬度很高.含钨78-88%.钴6-15%与碳5-6%的合金称为超硬合金.在1000℃时也不会失去原来的硬度.可用来制造切削工具,由钴35%.铬35%.钨15%.铁13%与碳2%组成的[钨铬钴合金".也是用来制造高速切削刀具.钻头的硬质合金.钴合金还具有磁性.所谓永久磁铁.便是由钴15%.铬 5-9%.钨1%和碳组成的钴钢.有些磁性合金中.钴的含量甚至高达49%.另外在一些耐热.耐酸的合金中.也常用到钴. 以钴为基加入其他合金元素形成的合金。铜钴合金是其中的一种。范围内具有较高的强度和良好的抗热疲劳性能,适用于制作喷气发动机、燃气轮机等高负荷的耐热部件。
钴铜合金
2017-06-06 17:50:08
铍钴铜合金(Beryllium cobalt copper ) 型号:ANK-2 Mogel:ANK 标准:ASTM-C17500 Standard :ASTM-C17500 产品应用:各种滚焊机 、点焊机 、对焊机等焊接用电极。 铍钴铜合金 ,加工性良好 , 可锻造成各种形狀的零件 , 铍钴铜的強度.耐磨性比鉻锆銅合金物理性能更佳 , 可做焊接机 器零部件及焊接嘴及点焊焊接材料 。 铍钴铜合金技术参数:电导率(%IACS)≈55 ,硬度(HV) ≈210, 软化温度(℃)≈610 可以提供棒材、板材,超大件及各类异型件需客户提供图纸。主要参数(Main Date ) 密度:g/cm3(8.9) 抗拉强度:MPa(650) 硬度HV(≥250) 延伸率%(55) 导电率%IACS(55) 導熱率W/m.k(195) 软化温度℃(≥700)
钛合金都有哪些类型?
2018-06-04 18:49:19
钛属于化学性质比较活泼的金属,钛的比重仅是铁的1/2,却像铜一样经得起锤击和拉延。加热时能与O2、N2、H2、S和卤素等非金属作用。但在常温下,钛表面易生成一层极薄的致密的氧化物保护膜,可以抵抗强酸甚至wang水的作用,表现出强的抗腐蚀性。因此,一般金属在酸、碱、盐的溶液中变得千疮百孔而钛却安然无恙。钛铝合金都有哪些类型?液态钛几乎能溶解所有的金属,因此可以和多种金属形成合金。钛加入钢中制得的钛钢坚韧而富有弹性。钛与金属Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金属间化合物。
中国镍钴金属供应情况
2019-03-04 11:11:26
我国镍产品的出产相对来讲比较会集,以甘肃、吉林、新疆、云南、四川等区域为主。首要出产供应商有:金川集团有限公司,吉林吉恩镍业股份有限公司,新疆有色金属工业(集团)阜康冶炼厂。2004 年我国以矿产品为质料出产的镍量(金属量)约为 8 万 t,其间新疆为3000 t,吉林为5800t,甘肃为71000 t。甘肃(金川)的镍产值占我国镍出产值的88%以上,近年我国镍产值见图1。图1 近年我国镍产值
估计2005年我国的镍产值为10.7万t, 其间新疆为3500 t,吉林为6000 t,甘肃为 91000 t,其他区域为6500t 。见图2。图2 2005年我国镍产值猜测
2004年我国钴产值约7500t,其间金川钴产值为2200t,占29.3%。2005年我国钴产值将保持7500t 的水平,金川钴产值为4000t. 我国已成为全球首要钴出产国之一。
钛及钛合金的焊接
2019-02-15 14:21:24
摘要本文说尽论述了钛及钛合金的材料特色及焊接性、并针对钛及钛合金焊接中易发生氧化、裂纹、气孔筹焊接缺点,进行了焊接性实验。能过对钛及钛合金焊接工艺规范的不断探索,以及对实验进程呈现的间题的合理分析,总结出钛及钛合金焊接工艺特色及操作办法。 一、钛及钛的分类及特色 国产工业纯钛有TA1, TA2, TA3三种,其差异在于含氢氧氮杂质的含量不同,这些杂质使工业纯钛强化,可是塑性明显下降。工业纯钛虽然强度不高,但塑性及耐性优秀,尤其是具有杰出的低温冲击耐性;一起具有杰出的抗腐蚀功能。所以,这种材料多用于化学工业、石油工业等,实际上多用于350℃以下的工作条件。 依据钛合金退火状况的室温安排,可将钛合金分为三种类型: om钛合金、(W+因型钛合金及B型钛合金。 理钛合金中,运用较多的是TA4、TA5, TA6型的Ti一AI系合金和TAY, TA8型的Ti+AI+Sn合金。这种合金室温下,其强度可到达931N/m2,并且在高温下(500℃以下)功能安稳,可焊性杰出。 B型钛合金在我国的运用量较少,其运用范围有待进一步扩展。 二、钛及钛合金的焊接性 钛及钛合金的焊接功能,具有许多明显特色,这些焊接特色是因为钛及钛合金的物理化学功能决议的。 2.焊接接头裂纹问题 钛及钛合金焊接时,焊接接头发生热裂纹的可能性很小,这是因为钛及钛合金中5,P, C等杂质含量很少,由5, P构成的低熔点共晶不易呈现在晶界上,加之有用结晶温度区间窄小,钛及钛合金凝结时缩短量小,焊缝金属不会发生热裂纹。 钛及钛合金焊准时,热影响区可呈现冷裂纹,其特征是裂纹发生在焊后数小时乃至更长时刻称作推迟裂纹。经研讨标明这种裂纹与焊接进程中的分散有关。焊接进程中氢由高温深池向较低温的热影响区分散,氢含量的进步使该区分出TiH2量添加,增大热影响区脆性,别的因为氢化物分出时体积胀大引起较大的安排应力,再加上氢原子向该区的高应力部位分散及集合,致使构成裂纹。避免这种推迟裂纹发生的办法,首要是削减焊接接头氢的来历,发票时,也呆进行冥空遏火处理。 3.焊缝中的气孔问题 钛及钛合金焊接时,气孔是常常碰到的问题。构成气孔的底子原因是因为氢影响的成果。焊缝金属构成气孔首要影响到接头的疲劳强度。 避免发生气孔的工艺办法首要有: (1)、维护氖气要纯,纯度应不低于99.99% (2)、彻底清除焊件表面、焊丝表面上的氧化皮油污等有机物。 (3)、对熔池施以杰出的气体维护,操控好气的沛量乃流速,避免发生紊流现象,影响维护作用。 (4)、正确挑选焊接工艺参数,添加深池停留时刻运用权于气泡逸出,可有用地削减气孔。[next] 三、钛板手艺钨板弧焊焊接实验 钛及钛合金焊接生产中运用最多是钨板弧焊,真空充焊接办法运用也很遍及。弧焊的电弧在气流的维护与冷却作用下,电弧热量较为会集,电流密度高,热影响区小,焊接质量较高。 1.钛及钛合金焊接时,当温度高于500'C -700℃时,很4y易OA收空气中的气、氢和氮,严峻影响焊接质量。因而,钛及钛合金焊接时,对熔池全面及高温部信(400℃650℃以上)的焊缝区有必要严加维护,为此,钛及钛合金焊接时有必要采纳特殊的维护办法,即选用喷尺度较大的焊矩,以扩展气体维护区面积,当喷嘴缺乏以维护焊缝及近缝区高温金属时,需附充维护拖罩。 焊缝和近缝区色彩是维护作用的标翅。雪白色表明维护作用最好,黄色为细微氧化,一般是答应的。表面色彩应契合表(封规则 考虑到工程运用的实用性、高效性,咱们先制备了一个简易拖罩。如图(a),气从进气口进入散布管,穿过散布管孔直接进入维护区。选用这种拖罩,焊接维护作用不是很好,焊道呈深蓝色。据分析是气流从散布管直接进入维护区。气流不是很均匀、平稳,使高温焊道维护欠好被氧化。因而咱们进一步改进了拖罩的结构,如图(b),气从进气孔进入散布管后经拖罩顶部下返;穿过多孔板,多孔板首要起气筛和散布的作用,使气活动更平稳,焊接维护作用较好,焊道呈银色或江黄色。拖罩长充L为40飞。m原料为黄铜。 钛及钛合金弧焊时,还应留意焊道的北面维护,考虑到焊接变形,咱们选用开槽固定铜垫板的办法进行充维护,为了使焊道反面行到充沛维护,又在糟中加一多孔铜管,使氛气经铜管孔均匀的进入维护区,维护作用杰出,焊道反面呈雪白色。 手艺钨板弧焊焊接工艺及参数的挑选 (1)焊前预备焊件和焊丝表面质量对焊接接头的力学功能有很大影响因而有必要严厉整理。铁板及钛焊丝可选用机械整理及化学整理两种办法。 1)机械整理对焊按质量要求不高或酸洗有困难的焊件,可用细砂纸或不锈钢丝刷擦洗,但最好是用硬质合金黄色刮削钛板,去除氧化膜。 2)化学整理焊前可先对试件及焊丝进行酸洗,酸洗液可用HF5% HH0335%的水熔液。酸洗后用清水冲刷,烘干后亚即施焊。或许用、乙醇、四氢化碳、甲醇等擦洗钛板坡口及其两边(各50m内)、焊丝表面、工夹具与钛板触摸的部分。 (2)焊接设备的挑选钛及钛合金金钨板弧焊应选用具有下降外特性、高频引弧的直流弧焊电源,且推迟递气时刻不少于15秒,避免焊遭受到氧化、污染。 (3)焊接材料的挑选 气纯度应不低于99.99%,露点在一40℃以下,杂质总的质量分数&1士』。.001%,当气瓶中的压力降至0.981MPa时,应停止运用,以避免影响焊接接头质量。准则上应挑选与根本金属成分相同的钛丝,有时为了握高焊缝金属塑性,也可选用强度比根本金属稍低的焊丝。 (4)坡口方式的挑选 准则尽量削减焊接层数和焊接金属。跟着焊接层数的增多,焊缝累计吸气置添加,以致影响焊接接头功能,又因为钛及钛合金焊接时焊接熔池尺度较大,因而试件开单VE270 80。坡口。 (5)试件组对及定位焊 为了削减焊接变形,焊前进行定位焊,一般定位焊距离为100 150.,长度为1015。定位焊所用的焊丝、焊接工艺参数及气体维护条件应与焊接接头焊接时相同。 (6)焊接参数挑选 咱们经过对不同工艺下的焊接接头功能的比照,探索出较适宜的焊接工艺规范。[next] 工艺(1),焊接电流为150A, 170A, 180A,按此参数施焊,焊接接头表面、呈现出深蓝、金素色,阐明接头氧化较严峻,不契合技能要求,此工艺不可取。 工艺(2),焊接电流相对下降为120A, 150A, 160A,按此参数施焊,焊缝表面呈现出金紫、深黄色,鹉寸线探伤无缺点,但机械功能曲折实验不合格,阐明焊接接头塑性明显下降,达不到技能要求,此工艺相同不可取。 工艺(3),焊接电流为95A, 115A, 120A,按此参数施焊,焊缝表面呈雪白、浅黄色,鹉寸线探伤无缺点,但机械功能曲折实验合格、拉伸强度也契合要求,焊接接头功能到达技能要求,此工艺比较适宜。 钛及钛合金焊接时,都有晶料粗大倾向,直接影响到焊接接头的力学功能。因而焊接工艺参数的挑选不只需考虑到焊缝金属氧化及构成气孔,还应考虑晶粒粗化要素,所以应尽量选用较小的焊接热输入,工艺(封、(2),因为焊接规范较大要素,构成接头氧化比工艺(3)严峻。且微观金相实验成果标明,接头晶粒粗化程度也比工艺(3)严峻。所以焊接接头力学功能较差。 气体流量的挑选以到达杰出的维护作用为准,过大的流量不易构成安稳的层流,并增大焊缝的冷却速度,使焊缝表面层呈现较多的时目,以致引起微裂纹。拖罩中的气流量缺乏时,焊缝呈现出不同的氧化色泽;而流量过大时,将对主喷嘴的气流发生搅扰作用。焊缝反面的气流量也不能太大,否则会影响到正面第一层焊缝的气体维护作用。 初钛及钛合金手艺钨极弧焊操作办法 1)手艺弧焊时,焊丝与焊件间应尽量坚持最小的夹角(10150)。焊丝沿着熔池前端平稳、均匀的送入熔池,不得将焊丝端部移出气维护区。 2)焊接时,焊根本不作横向摇摆,当需求摇摆时,频率要低,摇摆起伏也不宜太大,以避免影响气的维护。 3)断弧及焊缝收尾时,要继续通气维护,直到焊缝及热影响区金属冷却到350'C以下时方可移开焊。 l)质量检验 封外观查看契合GB/T13149一91, 2)射线深伤契合JB4730一94, 3)力学功能实验契合GB/T13149一91, 四、定论 1、钛及钛合金焊接的气体维护间题是影响焊接接头质量的首要要素。 2、钛及钛合金焊接时应尽量选用小的热输入。 3、TA2手艺钨极弧焊时,应严厉操控氢的来历,避免冷裂纹的发生,一起应留意避免气孔的发生。 4、只需严厉依照焊接工艺要求施焊,并采纳有用的气体维护办法,即可取得高质量的焊接接头。
镍钴物料的浸取过程
2019-02-21 08:58:48
浸出工艺是镍钴湿法冶金的第一步,使物猜中的有价金属元素进入溶液,经过别离和净化,并终究取得制品;浸出也是一种别离手法,有利于从浸液和浸渣平分别提取方针元素。含镍钴物料的工业浸出进程首要有三类:
一、常压酸浸(硫酸和);
二、加压氧浸或酸浸;
三、浸。
无论是氧化物料仍是硫化物料都可以选用酸浸工艺处理。在不加氧化剂条件下的浸出,曾在挪威和加拿大使用于高镍锍,镍的浸出率可高达98%以上,铜和贵金属则留在浸渣中,别离效果很好。但是硫化矿藏的简略酸浸将发生,对金属材料有激烈腐蚀效果,工业施行的难度较大。所以硫化矿藏的酸浸一定量的铜离子或铁离子,可显着加速浸出进程。硫酸和介质的挑选对浸出进程有较大影响,尤其是浸出反响器结构原料的挑选。一起,介质的不同也影响出液的别离和净化进程,以及终究产品。读者将在以下不同工业生产实践的论说中体会到这一点。
加压浸出的首要意图是进步反响温度,以此进步浸出速度、缩短浸出周期,并进步浸出率,使常压下难以进行的反响进程可有效地进行。在有氧参加的浸出反响中,加压浸出关于进步反响速度有两层效果。但是,因为在设备出资和日常保护本钱上加压浸出显着高于常压浸出,选用何种工艺较适宜,需经技术经济分析和证明。
浸可直接用于镍钴硫化矿藏,用于氧化矿藏时先要进行复原焙烧,使镍钴呈金属状况。镍钴硫化矿的浸大多在氧压下进行,镍、钴、铜的硫化物氧化溶解,金属以络离子方式进入溶液,硫则生成硫酸,而铁则生成氧化物进入浸渣。
工业上使用的含镍物料的首要浸出进程包含:
1、高镍锍的硫酸氧压浸出;
2、高镍锍的浸出;
3、高镍锍的浸出;
4、镍锍氧压浸;
5、红土矿复原焙烧料的浸;
6、红土矿的高压酸浸。
这些工艺流程将在今后各节平分别论说。某些研讨者以为,硫化矿的直接浸出工艺是现在首要研讨开发方向,特别是某些不适于火法精粹的含砷或高镁精矿。这些新浸出工艺包含硝酸催化的加压浸出、生物浸出、Fe3+、或Cu2+催化的氧气或常压浸出、加压氧化浸出等。