有色金屬基礎知識

2022-12-06 13:15:04 字數 3121 閱讀 4430

鋁錠鋁,我們日常工業上的原料叫鋁錠,按國家標準(gb/t1196-93)應叫「重熔用鋁錠」,不過大家叫慣了「鋁錠」。它是用氧化鋁-冰晶石通過電解法生產出來的。

鋁錠進入工業應用之後有兩大類:鑄造鋁合金和變形鋁合金。鑄造鋁及鋁合金是以鑄造方法生產鋁的鑄件;變形鋁及鋁合金是以壓力加工方法生產鋁的加工產品:

板、帶、箔、管、棒、型、線和鍛件。按照重熔用鋁錠國家標準,「重熔用鋁錠按化學成分分為6個牌號,分別是al99.85、al99.

80、al99.70、al99.60、al99.

50、al99.00」(注:al之後的數字是鋁含量)。

目前,有人叫的「a00」鋁,實際上是含鋁為99.7%純度的鋁,在倫敦市場上叫「標準鋁」。大家都知道,我國在五十年代技術標準都來自前蘇聯,「a00」是蘇聯國家標準中的俄文牌號,「a」是俄文本母,而不是英文「a」字,也不是漢語拼音字母的「a」。

和國際接軌的話,稱「標準鋁」更為確切。

標準鋁就是含99.7%鋁的鋁錠,在倫敦市場上註冊的就是它。

有色金屬實用知識簡介

§1.有色金屬分類及產品牌號表示方法

一、有色金屬的分類

(1)有色純金屬分為重金屬、輕金屬、***、半金屬和稀有金屬五類。

(2)有色合金按合金系統分:重有色金屬合金、輕有色金屬合金、***合金、稀有金屬合金等;按合金用途則可分:變形(壓力加工用合金)、鑄造合金、軸承合金、印刷合金、硬質合金、焊料、中間合金、金屬粉未等。

(3)有色材按化學成份分類:銅和銅合金材、鋁和鋁合金材、鉛和鉛合金材、鎳和鎳合金材、鈦和鈦合金材。按形狀分類時,可分為:板、條、帶、箔、管、棒、線、型等品種。

二、產品牌號的表示辦法

(1)命名原則有色金屬及合金產品牌號的命名,規定以漢語拼音字母或國際元素符號作為主題詞代號,表示其所屬大類,如用l或al表示鋁,t或cu表示銅。主題詞以後,用成份數字順序結合產品類別來表示。即主題詞之後的代號可以表示產品的狀態、特徵或主要成份,如lf為防(f)鏽的鋁(l)合金;ld為鍛(d)造用的鋁(l)合金;ly為硬(y)的鋁(l)合金,這三種合金的主題詞是鋁合金(l)。

又如qsn為青(q)銅中主要的新增元素為錫(sn)的一類;qal9-4為青(q)銅中含有鋁(al),成分中新增元素鋁為9%,其他新增元素為4%,這兩種合金的主題詞是青銅(q)。因此,產品代號是由標準(gb340-78)規定的主題詞漢語拼音字母、化學元素符號及阿拉伯數字相結合的方法來表示。見表1及表2:

表1 常用有色金屬和合金元素的名稱及代號

表2專用有色金屬合金名稱及其代號

有色金屬及合金產品的狀態、加工方法、特徵代號,採用規定的漢語拼音字母表示。如熱加工的r(熱),淬火的c(淬),不包鋁的b(不),細顆粒的x(細)等。但也有少數便外,如優質表面o(形象化表示完美無缺)等。

其狀態、特性代號見表3。

表3有色金屬及合金產品的狀態、特性代號

(2)牌號表示方法舉例見表4

表4 有色金屬和合金產品的牌號表示方法舉例

三、鑄造和熱處理名稱及代號

有色金屬鑄造和熱處理的代號見表5

表5有色合金鑄造方法和熱處理狀態的名稱及其代號

§2銅及銅合金

一、純銅

純銅是玫瑰紅色金屬,表面形成氧化銅膜後呈紫色,故工業純銅常稱紫銅或電解銅。密度為8-9g/cm3,熔點1083°c。純銅導電性很好,大量用於製造電線、電纜、電刷等;導熱性好,常用來製造須防磁性干擾的磁學儀器、儀表,如羅盤、航空儀表等;塑性極好,易於熱壓和冷壓力加工,可製成管、棒、線、條、帶、板、箔等銅材。

純銅產品有冶煉品及加工品兩種。分別見表6和表7。

表6冶煉銅的牌號、成分及用途

表7加工銅的組別、牌號及成分

二、銅合金

(1)黃銅

黃銅是銅與鋅的合金。最簡單的黃銅是銅——鋅二元合金,稱為簡單黃銅或普通黃銅。改變黃銅中鋅的含量可以得到不同機械效能的黃銅。

黃銅中鋅的含量越高,其強度也較高,塑性稍低。工業中採用的黃銅含鋅量不超過45%,含鋅量再高將會產生脆性,使合金效能變壞。

為了改善黃銅的某種效能,在一元黃銅的基礎上加入其它合金元素的黃銅稱為特殊黃銅。常用的合金元素有矽、鋁、錫、鉛、錳、鐵與鎳等。在黃銅中加鋁能提高黃銅的屈服強度和抗腐蝕性,稍降低塑性。

含鋁小於4%的黃銅具有良好的加工、鑄造等綜合性能。在黃銅中加1%的錫能顯著改善黃銅的抗海水和海洋大氣腐蝕的能力,因此稱為「海軍黃銅」。錫還能改善黃銅的切削加工效能。

黃銅加鉛的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性,鉛對黃銅的強度影響不大。錳黃銅具有良好的機械效能、熱穩定性和抗蝕性;在錳黃銅中加鋁,還可以改善它的效能,得到表面光潔的鑄件。黃銅可分為鑄造和壓力加工兩類產品。

常用加工黃銅的化學成分,見表8。

表8常用加工黃銅的化學成分

(2)青銅

青銅是歷史上應用最早的一種合金,原指銅錫合金,因顏色呈青灰色,故稱青銅。為了改善合金的工藝效能和機械效能,大部分青銅內還加入其它合金元素,如鉛、鋅、磷等。由於錫是一種稀缺元素,所以工業上還使用許多不含錫的無錫青銅,它們不僅**便宜,還具有所需要的特種效能。

無錫青銅主要有鋁青銅、鈹青銅、錳青銅、矽青銅等。此外還有成份較為複雜的三元或四元青銅。現在除黃銅和白銅(銅鎳合金)以外的銅合金均稱為青銅。

錫青銅有較高的機械效能,較好的耐蝕性、減摩性和好的鑄造效能;對過熱和氣體的敏感性小,焊接效能好,無鐵磁性,收縮係數小。錫青銅在大氣、海水、淡水和蒸汽中的抗蝕性都比黃銅高。鋁青銅有比錫青銅高的機械效能和耐磨、耐蝕、耐寒、耐熱、無鐵磁性,有良好的流動性,無偏析傾向,可得到緻密的鑄件。

在鋁青銅中加入鐵、鎳和錳等元素,可進一步改善合金的各種效能。

青銅也分為壓力加工和鑄造產品兩大類。常用加工青銅的化學成分見表9

表9常用加工青銅的化學成分

(3)白銅

以鎳為主要新增元素的銅基合金呈銀白色,稱為白銅。銅鎳二元合金稱普通白銅,加錳、鐵、鋅和鋁等元素的銅鎳合金稱為複雜白銅,純銅加鎳能顯著提高強度、耐蝕性、電阻和熱電性。工業用白銅根據效能特點和用途不同分為結構用白銅和電工用白銅兩種,分別滿足各種耐蝕和特殊的電、熱效能。

白銅多經壓力加工成白銅材,常用加工白銅的組別、化學成份見表10。

表10加工白銅的組別和成分

二、銅材

以純銅或銅合金製成各種形狀包括棒、線、板、帶、條、管、箔等統稱銅材。銅材的加工有軋制、擠制及拉製等方法,銅材中板材和條材有熱軋的和冷軋的;而帶材和箔材都是冷軋的;管材和棒材則分為擠製品和拉製品;線材都是拉製的。各種銅材的種類、規格見表11-16。

表11銅棒材的種類、規格

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