双金属复合材料铸造工艺研究进展_孙德勤
机,再由PLC 控制执行元件;当型砂性能偏差超过设定值时,软件可以根据实验室或在线检测仪的测量值自动调整附加物加入量;软件还可以自动建立生产纲领库、物料补加库、型砂性能库,显示打印型砂性能统计表等。
五、结束语
以上是从控制方法的角度介绍了国内外粘土砂质量控制的一些新发展。如果从控制工艺的角度分析,对于间歇式混砂机,前面提及的各类方法可以归纳为两种类型。一是Georg Fischer -DISA 公司的SMC 系统以及类似的其它系统,它通过先进的性能检测仪,快速、频繁地检测,根据性能检测值与设定值的偏差,不断调整粘土、水的补加量。另一类是Eirich 公司的专家系统及清华大学与BJC 合作的CAQ 系统,它们以预防性控制理论为出发点,建立物料补加公式,依据造型线模板更换来调整物料补加量,或者依据每周、每月物料消耗总量来调节实际补加量。当然,这种方法也包括在线检测的性能指标。
这样两个类型的湿型砂质量控制系统实质上反映
了按性能控制与按组分控制的想法。无论采用哪种方法,将计算机技术与型砂工艺相结合都是今后型砂质量保证系统的发展方向。目前,国内多数铸造厂家的砂处理系统在计算机应用方面还有许多工作要做。为此,我们需要密切关注国内外的最新技术动向,并与具体生产条件相结合,从而提供质量均一、稳定的型砂。
参 考 文 献
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(编辑:田秀全)
1999年6月26日收到初稿,1999年9月8日收到修改稿。
双金属复合材料铸造工艺研究进展
北京科技大学(北京100083) 孙德勤 吴春京 谢建新
【提要】介绍了铸造法生产双金属复合材料工艺的特点及研究动态。提出了双金属复合材料的双
结晶连铸新工艺。
关键词:双金属 金属复合材料 连续铸造 日前,金属复合材料的制造方法主要有爆炸复合、轧制复合、复合铸造、离心铸造、化学镀层、热浸镀等。其中铸造法生产复合材料的制造成本较低,因此,铸造法用于制造复合材料得到很大的发展。
双金属复合材料的连续铸造法研究目前还处于初级阶段,但是,由于对金属复合材料越来越多的需求量,使得金属复合材料的工艺要求越来越简单化,生产更为连续化,自动化程度更高。双金属复合连铸是新的双金属复合材料的工艺方法,对实现金属复合材料生产批量化、连续化、自动化,从而降低制造成本,扩大使用范围提供一种新的生产方法。根据预测,异形材料的复合技术,特别是板带和线材的连续复合技术将是下世纪初的研究热点之一
〔1〕
。因此,
双金属连铸工艺研究有着广阔的前景。
一、金属复合材料的铸造方法
1.离心铸造法
离心铸造是生产双金属辊套筒类铸件最有效的方法〔2〕
。双金属离心铸造是在先浇注的外层金属基本凝固时浇入内层金属液,两层金属通过组分扩散或外层金属的重熔实现两层金属的冶金结合,使外层金属与内层金属融合成一个整体。它的工艺要求包括,①外层金属的熔点应略高于内层金属的熔点,减少内层金属浇注后对外层金属的侵蚀程度;②掌握合适的外层金属民内层金属的浇铸温度和浇注速度,并保证适当的两层金属液浇注的时间间隔是获得良好产品质量
的关键工艺参数。
2.复合铸造法
在矿山、电力、建筑等行业设备的部件既要求有高耐磨性,又要求有高的韧性。采用复合铸造的方法可以解决这个问题〔3〕。其工艺方法有,①两种金属分别在不同的熔化设备中进行熔炼,先浇注高温金属,间隔适当时间后,再浇注另外一种金属。形成的铸件应进行热处理以消除热应力;②将预先准备好的高熔点金属件经过表面清理后放置于铸型中,预热到合理的温度后浇入熔点较低的金属,通过二者的扩散熔合形成整体铸件。这种工艺过程形成的铸件也应进行热处理以消除应力。
3.其它铸造方法
最新的研究还有日本开发利用高压铸造接合异种金属,其结合面没有金属间化合物生成,接合处的强度较好。另外还有利用挤压铸造制备复合材料的研究。
二、双金属连铸技术的研究现状及
其最新进展
双金属连铸技术是近些年才逐渐发展起来的新工艺,它为钢铁企业利用已有的成熟工艺和设备将复合材料理论应用于钢铁生产,研制开发性能优良、价格低廉的金属复合材料提供了契机。
1.复合线材的铸拉工艺
复合线材的铸拉工艺是传统的热浸镀、连续铸造和拉伸变形三项工艺的结合〔4〕
。它主要分表面处理、钢丝预热、铸拉和后处理四个环节。其工艺原理如图图1 铸拉工艺原理示意图1.钢丝 2.保温炉 3.铝液4.结晶器 5.拉拔模 6.复合导线
1所示。表面处理包括,除油、酸洗、水洗和涂助焊剂,使芯线表面清洁,保证得到性能良好的结合界面。预热是为了形成良好的润湿环境,保持外层金属液温度的稳定。铸拉是工艺的核心,它把芯线和外层金属液通过结晶器的冷却结合在一起,完成复合
过程。在拉拔模
中使复合线产生一定的变形,以改善其力学性能、导电性能和表面质量。其中铸拉是关键,它决定着产品的质量。目前研究较多的是钢铝复合线的工艺。
2.连续铸造制备梯度材料
要使材料内部与外部具有不同的性能,最经济的办法是在铸造条件下就直接使得合金成分随铸件截面按要求分布。用双流浇注半连续铸造工艺生产梯度材料〔5〕的基本原理是:在传统的连续铸造基础上增加一个内浇包及其导流系统,内外浇包分别容纳不同成分的两种熔体,流经外浇包的金属液经出水口后直接进入结晶器中,受激冷而首先凝固成具有一定厚度的薄壳,当内浇包的熔体脱离内导管口时则被凝固薄壳和富含籽晶和熔断枝晶的残余外部金属液包围。通过调整铸造时的工艺参数,可以控制内外浇包中两种液体的凝固时间差,促进结晶器内熔体由外向内顺序凝固,实现两种液体的部分混合。其工艺原理如图2。在该工艺过程中,适当控制两种金属液的流速,
保证图2 连续铸造制备梯度材料原理图1.热电偶 2.内层金属 3.外层金属4.内导管 5.控流阀门 6.石墨结晶器
内部金属液对外部熔融金属的冲刷程度的控制,能形成合理厚度的中间结合层,这是获得理想产品的关键。3.电磁控制双金属连铸工艺
本研究在连铸工艺过程中使用了电磁制动技术。它利用在结
晶器宽度方向上的水平磁场,通过磁场对流动粒子产
生的洛仑兹力对金属液流动施加作用,从而阻止两种金属液的混合,从而在连铸过程中形成界面清楚的复合钢坯〔6〕。其工艺原理如图3。
其连铸过程是以下面的原理为依据的,水平磁场LM F (Level Magnetic Field )被安装在结晶器的下半部分,两种不同化学成分的液态钢同步地通过长型和短型浸入式水口进入结晶器,使结晶器内形成上下两个区域。电磁场对上层流动金属产生足够洛仑兹力,使之能与金属液本身重力相均衡,从而阻止了上面区域中的金属液与下层区域中的金属液的混合。这样,以LM F 为界形成了上层和下层两个区域。在拉铸过程中,上层区域中的金属液形成外层金属,而下层区域的金属液进入芯部成为内层金属。
利用电磁场作用将结晶器分为上下两部分从而解决了两种金属的混熔问题,而且通过控制磁场强度、拉坯速度以及两种金属液浇注速度的控制,保证得到稳定的外层金属的厚度和均匀的组织性能,是一种新型的制造复合钢坯的非常先进的方法。但是,它对设
图3 电磁控制双金属连铸工艺原理图
1.外层金属液
2.内层金属液
3.结晶器
4.
LM F 5.外层凝固壳
6.内层凝固壳
7.外层金属
8.内层金属
9.液相穴 10.上/下界面
备制造、工艺水平、操作技能及自动化控制均有较高的要求,特别是控制浇注速度,使两金属界面结合良好且界面稳定是比较严格的。
4.CPC 法制造复合轧辊
轧钢技术的发展要求轧辊具有更高的强韧性和耐磨性,轧辊复合层连续铸造法(Con -tinuous Pouring Process for Cladding )工艺简单,轧辊性能好,生产成本低〔7〕。
CPC 法的工艺
原图4 CPC 法的工艺原理1.轧辊心 2.玻璃粉末涂层3.预热线圈 4.耐火材料5.加热线圈 6.复合层7.铸型 8.底盘
理如图4,它是将轧辊辊芯垂直放于水冷铸型中,将金属液浇注到配置在铸型上的耐火材料框架和辊芯之间,使外层金属液和辊芯熔合,并顺序向上凝固,将凝固部分连续向下拉拔,实现连续铸造外层。
CPC 法对于解决外层金属复合的完整性及控制复合效果方面有着独到的优势,而在实际生产中其产品的质量也得到了保证,但其设备能力和厂房条件要求比较高,对操作者要求有较高的能力和实际操作水平。1982年日
本开始CPC 的研究〔8〕,现在已经用于工业化生产高速钢轧辊。1996年冶金部钢铁研究总院、邢台机械
轧辊(集团)有限公司和北京科技大学合作,在国家863计划的资助下,在包覆层连铸工艺的基础上开始电渣工艺复合轧辊应用于开发研究,目前取得了阶段性成果〔9〕。包覆层连铸工艺的特点是包覆层金属液附在内部固体金属凝固,此方法有利于包覆层金属液的凝固补缩,是种有前途的工艺。为了保证包覆层与芯棒界面良好复合,除控制浇注温度、加热器功率、预热器功率、拉速等关键工艺参数外,不需要对芯棒上涂刷一层玻璃粉状涂料,以防止芯棒被氧化,如果界面防止氧化效果不好,界面将无法良好复合。
5.反向凝固及包覆层连铸工艺
1989年由德国阿亨大学钢研所、曼内斯曼德马克公司和曼内斯曼研究所三方合作进行反向凝固法生产薄带的试验〔10〕
。1996年北京科技大学与东北大学合作,在国家自然科学基金资助下,开始反向凝固法生产不锈钢/碳钢复合带试验研究〔11〕。反向凝固的特点是包覆层金属液附在内部固体金属上凝固,此方法有利于凝固补缩,是一种很好的工艺。为了保证包覆层与母带界面良好复合,除控制母带浸入时间、包覆层金属过热度、母带原始厚度等关键工艺参数外,还需要对母带进行如下预处理〔12〕,如图5。
碱液去油
清水漂洗酸洗除锈清水漂洗
稀盐酸处理
熔剂化处理
图5 母带预处理工艺流程
6.双结晶器连铸工艺
对于双金属连铸工艺,采用单结晶器结构,其两种金属液的混合程度难以控制,因此其结合强度可能出现不均匀。而用电磁场作用等方法强制金属液在结晶器中的分隔,它对浇铸工艺、结晶器冷却特性、拉速控制等提出较严格的要求。借助于铸造法生产双金属复合材料的经验及连铸技术的发展,最近提出采用双结晶器结构形式的连铸工艺,即多层复合材料一次铸造成形设备与工艺〔13〕
。它是在连铸碳钢材料(母体)表面无氧化、无夹杂、无油污的条件下,
热态直接连铸不锈钢包覆层,可省略反向凝固方式中母材预图6 双结晶器连铸工艺原理图1.碳钢 2.碳钢结晶器3.测温仪 4.大气隔离环5.不锈钢 6.耐火材料7.感应线圈 8.不锈钢结晶器9.纵向轧辊 10.横向轧辊
处理的工序,可省略CPC 的包覆层连铸工艺中需要对芯棒上涂刷一层防氧化涂料的工序,有利于发展工序简单、节能降耗、包覆良好的复合材料
连铸新技术。其工艺原理如图6。它可以使芯部金属在第一个结晶器中凝固,在拉坯力作用下进入第二结晶器中,浇入包覆金属液,利用内层金属铸坯的高温与外层包覆金属液的热量,实现内外金属的扩散和熔接,而最终形成结合良好的双金属复合材料。采用双结晶器连续铸造法生产双金属复合材料,工艺控制的关键问题在于实现两种金属的浇铸温度、拉坯速度等工艺参数之间的相互匹配,解决
芯部坯的氧化保护与其强制冷却之间的关系等。而后者则是该工艺方法的难点所在。借助现有的连铸结晶器控制技术,通过调整结晶器冷却强度和拉速、浇注保护、二次冷却等技术措施,控制内层铸坯与内外复合铸坯的凝固过程,可以达到内外层的良好复合,同时可以保证获得稳定质量的产品。因此,该方法的提出对于提高金属复合材料的生产效率,实现连续化、稳定化、自动化生产等有积极的作用。
三、结语
目前,双金属复合材料制作工艺的研究很多,研究的焦点在于如何制造出高性能的材料以及简化制作工艺。由于目前制作工艺技术复杂、产品稳定性较差、寿命问题以及制造成本较高等因素,双金属复合材料应用还较少。但是,双金属复合材料的优越性、诱人的发展前景及巨大的应用潜力已展现在我们面前。对于铸造工作者来说,应充分发挥本专业的优势,积极吸收利用现代连铸技术展开双金属复合材料的连铸工艺的开发研究,以降低制造成本,简化生产工艺,扩大使用领域。
参 考 文 献
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(编辑:王惠愚)
高分子复合材料应用于钢铁行业的案例分析
高分子复合材料应用于钢铁行业的案例分析 一、传动部位磨损修复技术 1.传动部位磨损问题是生产型企业目前存在的普遍的设备问题，并且数量较大，损坏频繁，其中包括各种轴类、辊类、减速机、电机、泵类等轴承位、轴承座、键槽及螺纹等等部位，传统的补焊机加工方法易造成材质损伤，导致部件变形或断裂，具有较大的局限性；刷镀和喷涂再机加工的方法往往需要外协，不仅修复周期长、费用高，而且因修补的材料还是金属材料，不能从根本上解决造成磨损的原因（金属抗冲击能力及退让性较差）；更有许多部件只能采取报废更换，大大增加了生产成本和库存备件，使企业良好的资源优势遭到闲置和浪费。 目前，福世蓝技术对于传动部位磨损方面，积累了丰富的现场修复经验，根据现场情况采取不同的修复工艺：现场模具修复、部件对应关系修复、机加工修复等多种工艺和方法。大多数情况下可以不拆卸设备现场修复，特别是针对造纸企业的烘缸轴承位磨损、水泥企业的风机、辊压机、破碎机等等轴类磨损、建陶企业的球磨机轴径磨损这些大型传动部位的磨损方面积累了丰富的现场修复经验，为企业节省了宝贵的生产时间，得到了企业的好评。 2.合作应用 2009年12月17日，福世蓝两名技术工程师前往某钢铁集团公司热轧分厂指导修复950轧机万向节轴轴承位磨损。该轴轴径630mm，宽度340mm，磨损不均匀，局部有深坑，平均磨损约0.2mm，轴承为剖分式轴承，配套功率3500KW，该轴断续运转，最高转速200余转/分。由于热轧分厂本次停机时间只有3天，检修任务非常紧张，经过充分商讨修复方案，达成采用现场直接装配的方式对轴承位进行修复。 在福世蓝技术工程师的指导下，整个修复用时10小时，这是传统修复方法所无可比拟的。福世蓝技术具有操作简便、快捷有效的特点，一般情况下能够为企业节省宝贵的检修和生产时间，综合性价比非常高。
耐磨材料选择
水泥机械设备耐磨件材质的选用 (内部资料) 长春铭成合金钢有限公司 2008-1-21
在水泥的生产过程中需应用大量的耐磨材料，近几年其应用范围已突破传统的铸造耐磨材料，非铸造类的耐磨材料得到更广泛的应用。就作者的研究、应用和了解的有限认识，作一介绍。 一、铸造耐磨材料 用于磨机衬板、隔仓板、篦板，破碎机锤头、板锤、反击板、颚板，立磨辊、盘等易损件的耐磨材料仍为铸造类的耐磨材料。 第一代耐磨材料------高锰钢。优点：韧性极好，在强冲击条件下产生加工硬化。缺点：易塑性变形，不耐磨。目前，高锰钢、合金高锰钢及超高锰钢仅限用于大型破碎机锤头、板锤、反击板、篦板、颚式破碎机颚板及圆锥破内外锥等易损件， 第二代耐磨材料------镍硬铸铁。优点：硬度高，耐磨性好。缺点：脆性较大，应用范围小。目前，仅有部分立磨辊采用镍硬铸铁，其它应用很少。 第三代耐磨材料------高铬铸铁和各类合金钢。高铬铸铁优点：硬度高，耐磨性好，韧性比镍硬铸铁大幅度提高。缺点：在高冲击条件下，韧性仍嫌不足。合金钢优点：可通过调整含碳量、加入不同含量的合金元素及相应的热处理工艺，获得宽范围的硬度与韧性相匹配的综合机械性能，应用范围更广。 1. 高锰钢系列耐磨材料 在大型破碎设备中高冲击力的工况条件下，大多采用标准型高锰钢，同时发展了合金高锰钢、中锰钢（6~8%Mn）和超高锰钢（16.0~19.0 %Mn）。 1.1 美国材料试验协会奥氏体锰钢铸件标准 ASTM A128/A128M-93 表1 美国奥氏体锰钢铸件化学成分（%） 1.2 日本高锰钢铸件标准 JIS G5131-1991 表2 日本高锰钢铸件化学成分(%)
铝合金铸造技术篇
国兴金属制品有限公司教育训练教材 铝合金铸造技术篇 一、前言： 铝合金为目前使用极为广泛的一种金属。在铸造上而言，不论重力铸造，砂模铸造、压铸精密铸造┄等各种铸造方法均可见到大量的铝合金铸件，由于这些方法铸造，其原因乃在于铝合金具有质量轻、机械质优良、耐腐蚀、美观以及机械加工容易等优点。因而不仅大量使用于一般生活用品，例如：运输工具、通信器材、运动器材料、家庭五金┄等商业用途上，亦大量使用于航空太空载具及武器系统等军事装备。 铝合金铸造技术的发展时间，已有数十年历史，由于机械设计及加工观念的改变与要求以及机械设计的日趋复杂，加上新的合金不断的被发展出来，部份的铸造用铝合金机械强度甚至超过一些锻造用铝合金，如A201、A206等，因而铸造的重要性再度被肯定,在铸造一般生活用品时,铝合金的铸造并非一困难工作，但要铸造高品质的铸件时，则铝合金的铸造就非想象中的容易。 影响铸件品质的要素有八点，例如：铸造方案的设计，材料的选择以及铝水的品 质等，其中铝水的品质，则系熔炼的工作。 二、熔炼设备 熔炉: 铝合金熔炼用的炉子，以热源区分，可分为两个主要的种类：燃料及电力。 在使用燃料的熔炉中，则又分为油炉及瓦斯两种。 而电力炉则可区分为反应炉及电阻炉。 在选择炉子时，值得考虑的因素甚多，例如：熔解量的多寡；能源的价格；原始设备的成本，安装的价格，设备维护的难易，厂房设施配合；以及产品的种类。就一般铝合金铸造的：由于铝件的重量有限，为求操作上的方便，以及成本的考虑，绝大部份均系采用坩锅炉（目前已大量改用连续炉）。 以不同加热方式的炉子而言，使用油炉或气炉，或可降低成本。但是，不论油炉或电炉，均有机会增加铝水中的氢气量。一般而言，在使用油炉时，所使用的燃油中带含有10-20%的水气，对气炉而言，例如瓦斯不包含空气之中，因温度而含的水分，而仅计算燃烧所产生水蒸气，至少在消耗气体量的两倍以上。而不论使用燃油或瓦斯气体为热源时，燃烧后产生的水气，必然是包围着熔解炉。因此，可想而知的是氢气 的来源必然可观。 三、铝汤处理之目的： 在铝汤有由原材料在熔解过程中发生的氢气或氧化物等非金属介在物之外，尚含钠碱
铝基复合材料综述
铝基复合材料综述 XXXXXXXXXXX 摘要铝基复合材料凭借密度小、耐磨、热性能好等优点在航天航空等领域占有优势地位。文中综述了铝基复合材料的种类、铝基复合材料性能、各种铝基复合材料的制备和应用以及发展前景。 关键词铝基复合材料种类性能制备应用 Abstract Al-based alloys have advantages in the field of the aerospace by the advantages of small density , anti-function ,good thermal performance and so on. This article discussed the kinds ,performance ,approach , use and development prospect of Al-based alloys. Key words Al-based alloys kind performance approach use
1.引言 自20世纪80年代金属基复合材料大规模研究与开发以来，铝基复合材料在航空，航天，电子，汽车以及先进武器系统等领域得到迅速发展。铝基复合材料的制备工艺设计高温、增强材料的表面处理、复合成型等复杂工艺，而复合材料的性能、应用、成本等在很大程度上取决于其制造技术。因此，研究和开发心的制造技术，在提高铝基复合材料性能的同时降低成本，使其得到更广泛的应用，是铝基复合材料能否得到长远发展的关键所在。铝在制作复合材料上有许多特点,如质量轻、密度小、可塑性好,铝基复合技术容易掌握,易于加工等。此外,铝基复合材料比强度和比刚度高,高温性能好,更耐疲劳和更耐磨,阻尼性能好,热膨胀系数低。同其他复合材料一样,它能组合特定的力学和物理性能,以满足产品的需要。因此,铝基复合材料已成为金属基复合材料中最常用的、最重要的材料之一。2.铝基复合材料分类 按照增强体的不同,铝基复合材料可分为纤维增强铝基复合材料和颗粒增强铝基复合材料。纤维增强铝基复合材料具有比强度、比模量高,尺寸稳定性好等一系列优异性能,但价格昂贵,目前主要用于航天领域,作为航天飞机、人造卫星、空间站等的结构材料。颗粒增强铝基复合材料可用来制造卫星及航天用结构材料、飞机零部件、金属镜光学系统、汽车零部件;此外还可以用来制造微波电路插件、惯性导航系统的精密零件、涡轮增压推进器、电子封装器件等。 3.铝基复合材料的基本成分 铝及其合金都适于作金属基复合材料的基体，铝基复合材料的增强物可以是连续的纤维，也可以是短纤维，也可以是从球形到不规则形状的颗粒。目前铝基复合材料增强颗粒材料有SiC、AL2O3、BN等，金属间化合物如Ni-Al，Fe-Al和Ti-Al也被用工作增强颗粒。 4.铝基复合材料特点 在众多金属基复合材料中，铝基复合材料发展最快且成为当前该类材料发展和研究的主流，这是因为铝基复合材料具有密度低、基体合金选择范围广、热处理性好、制备工艺灵活等许多优点。另外，铝和铝合金与许多增强相都有良好的接触性能，如连续状硼、AL2O3\ 、
铜包钢双金属复合材料导体
铜包钢双金属复合材料是将铜与钢两种金属通过一定的工艺加工而成的复合导体。该导体既有钢的高强度，又有铜的良好导电性能和优良的抗腐蚀性能，因而被广泛用于防雷接地要求较高的领域：如石化系统，电力系统，气象防雷系统，通信系统，轨道交通系统等。还有其他一些领域，目前也开始普遍接受这一类产品，如信号传输（如同轴电缆内导体、电子管脚、电话引入线、波传输反射网等）、承力索（如铁路吊弦、载流承力索、机车牵引线）等等。 制造铜包钢双金属复合材料的工艺目前主要有以下三种： 1 、电镀法：将外理干净的钢丝（钢棒）通过电镀槽，利用电解原理，在钢的表面电镀上一层铜，该工工艺也称电镀工艺。制造成本虽低，但主要缺点太多：铜层薄；铜钢结合面会残留电解液，对环境的污染严重。 2 、套管法：将处理干净的钢棒插入铜管内，利用直拉机拉丝模的束紧力将铜管束紧在钢棒的外表面。该工艺也称冷轧包覆法，即用机械力将铜层包覆在钢芯上，该种方法工艺简单，成本低廉，存在的主要缺点是：铜钢结合力差，无法满足大长度要求。另因两种不同金属间存在间隙，深入地下易形成原电池效应，从而增加腐蚀速率，使用寿命短。铜层容易剥落。 3 、水平连铸法：将处理干净的钢丝在氮气保护下加热到较高温度，同时利用工频炉将电解铜加热熔化，将钢丝快速通过铜液并在出口处结晶成铜包钢复合体，再加工，拉制成铜包钢复合导体。相比上两种工艺，该方法的优点是显而易见的： ? 铜与钢之间实现分子的结合； ? 铜层粘合度高； ? 成为单一合体、可任意调节铜层厚度，产品品种较多； ? 使用寿命长。 但目前这样的工艺主要存在：工艺复杂；生产成本高的问题。 水平连铸铜包钢防雷接地产品 随着电子通讯的不断普及和大型电站、超高压输变电线路及高层建筑不断涌现，防雷接地优良于否，在人和电力、电子设备的安全保护方面扮演着生死攸关、极其重要的角色，其可靠性已越来越受到人们的重视。用型钢或建设物基础作为接地体，由于耐腐蚀效果差原因而影响了接地装置的可靠性。采用镀锌角钢（圆钢）做接地体，虽然减慢了钢的腐蚀，但因锌比钢活泼，锌的腐蚀速度比钢更快，由于镀层锌与土壤接角，而它却在不断的腐蚀不断的变化，稳定性差，使用寿命较短（一般均在18 年以下）每年还需检测电阻阻值，工作量大，而采用铜包金属复合材料做接地体及防雷导体，由于铜的金属活泼性差，一般不会与酸、碱、盐发生反应。根据集肤效应，当表面铜层大于0.25mm 时，钢芯载流很小，利用钢的强度将铜导体送到地下，表面铜导体送到地下，表面铜层不会发生腐蚀现象，因而接地棒电阻不会随着时间的推移发生变化，可实现免维护，寿命一般可达50 年。 这就是为什么铜包钢双金属复合导体被广泛接受和运用于防雷接地系统的原因。 水平连铸铜包钢的特点 1 、制造工艺独特：采用水平连铸生产工艺，该工艺为国内首创。连铸工艺采用的是将电解铜加热至1200oC 时铜结合面形成合金化过镀层，双金属界面完全牢固结合，从而实现铜与钢之间可延性冶金熔接，成为单一复合体，可像拉拔单一金属一样任意拉拔，不出现脱节、翘皮、开裂现象。 2 、防腐特性更优：双金属内部无残留，耐腐蚀性更优。水平连铸工艺采用高温熔化，残留物被煅烧后溢出铜面，不会残留在铜包刚导体内，因而内部不会出现腐蚀现象。 3 、电气性能更佳：表层为无氧铜，导电性能好，内层为优质碳素钢，集肤效应原理导电，导磁特性优异。电阻远低于钢材、镀锌钢材等常规材料。表层为无氧铜。 4 、铜层粘合度高：因为是铜层和钢的表面是分子的结合，所以粘合度高，在绞合成绞线的时候，铜层都不会遭到破坏，不会出现脱节、翘皮、开裂现象。 5 、价格低廉：因其防腐蚀能力，电气性能，抗拉强度等性能完全等同于纯铜产品，所以可以直接替代纯铜导体。相比纯铜的接地导体，价格低廉，可以为工程项目节约大量资金。
双金属耐磨管的性能特点
美国尼伯科是美国最大的额定压力球墨铸铁阀门制造商。美国尼伯科多转阀门非常适用于许多应用领域：烃类，化学制品，船舶，消防防火，纸浆和造纸等行业中可以安装铸铁或铸钢阀门的地方。作为钢的替代品，1949年人类开发了球墨铸铁。铸钢含碳量少于0.3%，而铸铁和球墨铸铁含炭量量则至少为3%。铸钢中的低含碳量使得作为游离石墨存在的碳不会形成结构薄片。铸铁内的碳天然形式是游离石墨薄片形式。在球墨铸铁内，这种石墨薄片通过特殊的处理方法变化成微小的球体。这种改进后的球体使得使得球墨铸铁比铸铁和钢相比具有更加优异的物理性能。正是这种碳的球状微观结构，使得球墨铸铁具有更加良好的展延性和抗冲击性，而铸铁内部的薄片形式导致铸铁没有展延性。通过铁素体基体可获得最佳的展延性，因此，所有美国尼伯科球墨铸铁的压力负载部件都经过铁素体化退火周期的工艺处理。球墨铸铁内部的球状结构也能够消除铸铁内部的薄片石墨容易产生的裂缝现象。在球墨铸铁的微观照片中，可以看见裂缝游行到石墨球后终止。在球墨铸铁行业内，这些石墨球称为“裂缝终结者”，因为它们具有阻止断裂的能力。有时，球墨铸铁被称为“两个世界里最好的”金属，意思是球墨铸铁具有铸钢的强度，也有铸铁优异的抗腐蚀性。球墨铸铁与铸铁（灰铸铁）的比较与铸铁相比，球墨铸铁在强度方面具有绝对的优势。球墨铸铁的抗拉强度是60k，而铸铁的抗拉强度只有31k。球墨铸铁的屈服强度是40k，而铸铁并没有显示出屈服强度，并且最终出现断裂。球墨铸铁的强度-成本比远远优于铸铁。(请参阅83页有关机械性能的全面比较)。球墨铸铁在
耐腐蚀性方面与铸铁相同。球墨铸铁与铸钢的比较球墨铸铁的强度和铸钢的强度是可比的。球墨铸铁具有更高的屈服强度，其屈服强度最低为40k，而铸钢的屈服强度只有36k。(请参阅83页有关机械性能的全面比较)。在大部分市政应用领域，如：水、盐水、蒸汽等，球墨铸铁的耐腐蚀性和抗氧化性都超过铸钢。由于球墨铸铁的球状石墨微观结构，在减弱振动能力方面，球墨铸铁优于铸钢，因此更加有利于降低应力。选择球墨铸铁的一个重要的原因在于球墨铸铁比铸钢成本低。球墨铸铁的低成本使得这种材料更加受欢迎，铸造效率更高，也较少了球墨铸铁的机加工成本，因此离心铸管采用它更合适。GHIENFN双金属耐磨管的性能特点： 1、良好的耐磨性超硬度耐磨合金的硬度HRC≥56，具备很好的耐磨性能和热稳定性。 2、优秀的抗冲击性能、金属结合性能、抗热震性能KMTBCr28双金属耐磨管，两种金属的结合面完全是冶金结合，使用安全可靠。两者热膨胀系数相当，不会出现胀缩崩裂现象。弯头的外壁采用钢管，内衬采用超硬度耐磨合金，该产品既具有高合金产品的耐磨、耐腐蚀特性，又有较高的机械性能和较高的抗冲击性能。 3、良好的耐热、耐腐蚀性能超硬合金材料的基体有较强的耐热、耐蚀性能，在高温或腐蚀环境下能显示出良好的耐蚀、耐磨性能。在湿态、有腐蚀介质和颗粒冲刷交相作用下，采用铸态使用的超硬度耐磨合金是比较适宜的；而在以磨料磨损为主要失效方式的干态工况条件下，则选用一种可通过热处理获得马氏体基体的超硬度耐磨合金材
铝合金的熔炼规范
铝合金的熔炼规范 适用于重力铸造和压铸用铝硅合金(包括Al-Si-Mg、Al-Si-Cu等)指导性文件：《铝合金的熔炼规范》。 (1)总则 ①按本文件生产的铸件，其化学成分和力学性能应符合GB/T9438-1999《铝合金铸件》、JISH5202-1999《铝合金铸件》、ASTMB108-03a《铝合金金属型铸件》、GB/T15115-1994《压铸铝合金》、JISH5302-2006《铝合金压铸件》、ASTMB85-03《铝合金压铸件》、EN1706-1998《铸造铝合金》等标准的规定。 ②本文件所指的铝合金熔炼，系在电阻炉、感应炉及煤气(天然气)炉内进行。一般采取石墨坩埚或铸铁坩埚。铸铁坩埚须进行液体渗铝。 (2)配料及炉料 1)配料计算 ①镁的配料计算量：用氯盐精炼时，应取上限，用无公害精炼剂精炼时，可适当减少;也可根据实际情况调整加镁量。 ②铝合金压铸时，为了减少压铸时粘模现象，允许适当提高铁含量，但不得超过有关标准的规定。 2)金属材料及回炉料 ①新金属材料 铝锭：GB/T1196-2002《重熔用铝锭》 铝硅合金锭：GB/T8734-2000《铸造铝硅合金锭》 镁锭：GB3499-1983《镁锭》 铝铜中间合金：YS/T282-2000《铝中间合金锭》 铝锰中间合金：YS/T282-2000《铝中间合金锭》 各牌号的预制合金锭：GB/T8733-2000《铸造铝合金锭》、JISH2117-1984《铸件用再生铝合金锭》、ASTMB197-03《铸造铝合金锭》、JISH2118-2000《压铸铝合金锭》、EN1676-1996《铸造铝合金锭》等。 ②回炉料 包括化学成分明确的废铸件、浇冒口和坩埚底剩料，以及溢流槽和飞边等破碎的重熔锭。 回炉料的用量一般不超过80%，其中破碎重熔料不超过30%;对于不重要的铸件可全部使用回炉料;对于有特殊要求(气密性等)的铸件回炉料用量不超过50%。 3)清除污物 为提高产品质量，必须清除炉料表面的脏物、油污、废铸件上的镶嵌件，应在熔炼前除去(可用一个熔炼炉专门去除镶嵌件)。
耐磨金属材料的最新研究现状
耐磨金属材料的最新研究现状 关键词：耐磨材料；锰钢；抗磨白口铸铁；技术进展 摘要：耐磨金属材料被广泛地应用于工业生产的各个领域, 而随着科学技术和现代工业的高速发展，由于金属磨损而引起的能源和金属材料消耗增加等所造成的经济损失相当惊人。近年来，对金属磨损和耐磨材料的研究，越来越引起国内外人们的广泛重视。本文概述了国内外耐磨金属材料领域研究开发的现状及取得的一系列新进展。 0 引言 随着科学技术和现代工业的高速发展，机械设备的运转速度越来越高，受摩擦的零件被磨损的速度也越来越快，其使用寿命越来越成为影响现代设备(特别是高速运转的自动生产线)生产效率的重要因素。尽管材料磨损很少引起金属工件灾难性的危害，但其所造成的能源和材料消耗是十分惊人的。据统计，世界工业化发达的国家约30%的能源是以不同形式消耗在磨损上的。如在美国,每年由于摩擦磨损和腐蚀造成的损失约1000亿美元，占国民经济总收入的4%。而我国仅在冶金、矿山、电力、煤炭和农机部门，据不完全统计，每年由于工件磨损而造成的经济损失约400亿元人民币[1]。因此，研究和发展耐磨材料，以减少金属磨损，对国民经济的发展有着重要的意义。 1国外耐磨金属材料的发展 国外耐磨材料的生产和应用经过了多年研究与发展的高峰期，现已趋于稳定，并有自己的系列产品和国家标准、企业标准。经历了从高锰钢、普通白口铸铁、镍硬铸铁到高铬铸铁的几个阶段，目前已发展为耐磨钢和耐磨铸铁两大类。 耐磨钢除了传统的奥氏体锰钢及改性高锰钢、中锰钢以外，根据其含量的不同可分为中碳、中高碳、高碳合金耐磨钢；根据合金元素的含量又可分为低合金、中合金及高合金耐磨钢；根据组织的不同还可分为奥氏体、贝氏体、马氏体耐磨钢。而耐磨铸铁主要包括低合金白口铸铁和高合金白口铸铁两大类。二者中最具有代表性的是低铬白口铸铁和高铬白口铸铁，而且这两种材料目前在耐磨铸铁中占有主导地位。马氏体或贝氏体、马氏体组织的球墨铸铁在制作小截面耐磨件方面也占有一席之地，中铬铸铁则应用较少。从整体上看，合金白口铸铁的耐磨性优于耐磨铸钢，但后者韧性好，在诸如衬板、耐磨管道等方面有着广泛的应用[2]。 2 我国耐磨金属材料的发展 据统计,国内每年消耗金属耐磨材料约达300万吨以上，应用摩擦磨损理论防止和减轻摩擦磨损,每年可节约150亿美元。近年来,针对设备磨损的具体工况和资源情况,研制出多种新型耐磨材料。主要有改性高锰钢、中锰钢、超高锰钢
6063铝合金熔炼生产工艺手册
6063铝合金熔炼生产工艺手册 本文由全球铝业网 (https://www.360docs.net/doc/a816214016.html,) 编辑，转载请注明出处，十分感谢！ 一．Al-Mg-Si系合金的基本特点： 6063铝合金的化学成份在GB/T5237-93标准中为0．2-0．6％的硅、0．45-0．9％的镁、铁的最高限量为0.35％，其余杂质元素(Cu、Mn、Zr、Cr等)均小于0．1％。这个成份范围很宽，它还有很大选择余地。 6063铝合金是属铝-镁-硅系列可热处理强化型铝合金，在AL-Mg-Si组成的三元系中，没有三元化合物，只有两个二元化合物Mg2Si和 Mg2Al3，以α(Al)-Mg2Si伪二元截面为分界，构成两个三元系，α(Al)-Mg2Si-(Si)和α(Al)-Mg2Si-Mg2Al3，如图一、田二所示：在Al-Mg-Si系合金中，主要强化相是Mg2Si，合金在淬火时，固溶于基体中的Mg2Si 越多，时效后的合金强度就越高，反之，则越低，如图2所示，在α(Al)-Mg2Si伪二元相图上，共晶温度为595℃，Mg2Si的最大溶解度是1．85％，在 500℃时为1.05％，由此可见，温度对Mg2Si在Al中的固溶度影响很大，淬火温度越高，时效后的强度越高，反之，淬火温度越低，时效后的强度就越低。有些铝型材厂生产的型材化学成份合格，强度却达不到要求，原因就是铝捧加热温度不够或外热内冷，造成型材淬火温度太低所致。 在Al-Mg-Si合金系列中，强化相Mg2Si的镁硅重量比为1．73，如果合金中有过剩的镁(即Mg：Si＞1.73)，镁会降低Mg2Si在铝中的固溶度，从而降低Mg2Si在合金中的强化效果。如果合金中存在过剩的硅，即Mg：Si＜1．73，则硅对Mg2Si在铝中的固溶度没有影响，由此可见，要得到较高强度的合金，必须Mg：Si＜1．73。 二．合金成份的选择 1．合金元素含量的选择 6063合金成份有一个很宽的范围，具体成份除了要考虑机械性能、加工性能外，还要考虑表面处理性能，即型材如何进行表面处理和要得到什么样的表面。例如，要生产磨砂料，Mg/Si应小一些为好，一般选择在Mg/Si=1-1．3范围，这是因为有较多相对过剩的Si，有利于型材得到砂状表面；若生产光亮材、着色材和电泳涂漆材，Mg/Si在1．5-1．7范围为好，这是因为有较少过剩硅，型材抗蚀性好，容易得到光亮的表面。 另外，铝型材的挤压温度一般选在480℃左右，因此，合金元素镁硅总量应在1．0％左右，因为在500℃时，Mg2Si在铝中的固溶度只有1．05％，过高的合金元素含量会导致在淬火时Mg2Si不能全部溶入基体，有较多的末溶解Mg2Si相，这些Mg2Si相对合金的强度没有多少作用，反而会影响型材表面处理性能，给型材的氧化、着色(或涂漆)造成麻烦。 2．杂质元素的影响
双金属复合材料项目投资计划书
双金属复合材料项目投资计划书 一、双金属复合材料项目基本情况 （一）双金属复合材料项目建设背景 把科技进步与产业结构优化升级、改善民生紧密结合起来，增强原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新能力，加强基础前沿研究，在生命科学、空间海洋、地球科学、纳米科技等领域抢占未来科技竞争制高点。以研发中介、技术转移、创业孵化、知识产权等领域为重点，推动科技服务业发展壮大。加强知识产权保护和运用，建立国家科技重大专项和科技计划知识产权目标评估制度，促进创新成果转移转化，为中小企业创新创业提供支持，升级“中国制造”。 当前，受“三期叠加”影响，我国经济下行压力持续加大，深层次矛盾凸显，行业之间、地区之间分化明显，部分工业企业生产经营困难，经济运行面临的形势更趋复杂、更加严峻。经济行稳致远，必先夯实根基。实施《中国制造2025》，打好短期政策与长期战略“组合拳”，不仅有利于巩固制造业这个优势和支柱，增强中国制造“长跑”耐力，而且将激发
释放市场活力，培育催生更多新的经济增长点和增长极，为“十三五”良好开局奠定良好基础。 （二）项目概况 项目名称：双金属复合材料生产建设项目。 承办单位名称：淄博某某有限公司。 规划咨询：泓域咨询机构Macro （三）项目选址方案 本期工程项目计划在淄博某某经济开发区建设，项目拟定建设区域属于工业项目建设占地规划区，建设区总用地面积33996.99平方米（折合约50.97亩），净用地面积33996.99平方米（红线范围折合约50.97亩），项目建设遵循“合理和集约用地”的原则，按照双金属复合材料行业生产规范和要求进行科学设计、合理布局，符合双金属复合材料制造和经营的规划建设要求。 淄博位于中国华东地区、山东省中部，地处黄河三角洲高效生态经济区、山东半岛蓝色经济区两大国家战略经济区与省会城市群经济圈的重要交汇处，南依沂蒙山区与临沂接壤，北临华北平原与东营、滨州相接，东接潍坊，西与省会济南接壤，西南与泰安、莱芜相邻。淄博是新中国成立后山东第三座省辖市（地级市），历史悠久，为齐文化的发祥地、世界足球起源地、国家历史文化名城、全国文明城市、中国城市GDP40强，位列中国社会科学院“2015年中国城市综合经济竞争力排行榜”第34名。淄
第二节 常用的铸造方法
第二节常用的铸造方法 (五)离心铸造 离心铸造是将金属液浇入绕水平、倾斜或立轴旋转的铸型，在离心力的作用下凝固的铸造方法。铸件的轴线与旋转铸型的轴线重合。铸型可用金属型、砂型、陶瓷型、熔模壳型等。 1．离心铸造机 离心铸造机是离心铸造所用的设备，按其旋转轴空间位置的不同分为立式、卧式二种。立式离心铸造机的铸型是绕垂直轴旋转（图2-2-41a）,由于金属液的重力作用,铸件的内表面呈抛物线形,故铸件不易过高,它主要用于铸造高度小于直径的环类、套类及成形铸件。卧式离心铸造机的铸型是绕水平轴旋转（图2-2-41b），铸件的壁厚较均匀，主要用长度大于直径的管类、套类铸件。 图2-2-41 离心铸造示意图 图 2-2-9 离心铸造 2．离心铸造的特点和应用 与其它铸造方法相比，离心铸造的优点是： （1）优点 1）铸件组织致密，无缩孔、缩松、气孔、夹渣等缺陷，力学性能好。 2）铸造圆形中空铸件时，不用型芯和浇注系统，简化了工艺过程，降低了金属消耗。 3）提高了金属液的充型能力，改善了充型条件，可用于浇注流动性较差的合金及薄壁铸件。 4）可生产双金属铸件，如钢套内镶铜轴承等，其结合面牢固、耐磨，又可节约贵重金属材料。 5）离心铸造适应性较广，铸造合金的种类几乎不受限制。既合适于铸造中空件，又可以铸造
成形铸件。中空铸件的内径通常为8～3000mm；铸件长度可达8000mm；质量可由几克至十几吨。 但离心铸造不宜生产易偏析的合金（如铅青铜等），铸件内表面较粗糙，尺寸不易控制。 （2）应用 离心铸造主要用于生产各种管、套、环类铸件，如铸铁管、铜套、滑动轴承、缸套、双金属钢背铜套等铸件，也可用于生产齿轮、叶轮、涡轮等成形铸件。 （六）熔模铸造 熔模铸造是指在易熔（如蜡料）制成的模样上包覆若干层耐火涂料，待其干燥硬化后熔出模样而制成型壳，型壳经高温培烧后即可浇注的铸造方法。熔模铸造是精密铸造方法之一。 1．熔模铸造的工艺过程 熔模铸造的工艺过程如动画2-2-7所示。 （1）用钢或铜合金等加工制成用来制造压型的母模。 （2）制造压型压型是制造熔模的模具。压模尺寸精度和表面质量要求高，它决定了熔模和铸件的质量。批量大、精度高的铸件所用压型常用钢或铝合金加工制成，小批量生产可用易熔合金浇注而成。 （3）制造模样。模样的材料有石蜡、蜂蜡、硬脂酸和松香等，常用的为50%石蜡加50%硬脂酸。将其加热只熔融（糊状）状态后压入压型，凝固后取出得到蜡模组。当铸件较小时，常将单个蜡模粘焊在预制好的蜡质浇注系统上制成蜡模组。 动画2-2-7 熔模铸造工艺过程 （4）制造型壳。将蜡模组浸入涂料（石英粉加水玻璃粘结剂）中，取出后在其表面撒上一层石英砂，再放入硬化剂（氯化铵熔液）中进行化学硬化。如此反复涂挂4~9层，得到厚度约5~10mm 的坚硬型壳。然后将结壳后的蜡模组放入90~95℃的热水中，使蜡模熔化并从浇口流出得到中空的型壳。 （5）造型和培烧为加固型壳，防止型壳浇注时变形或破裂，可将其竖放在铁箱中，周围用干砂填紧，此过程称为造型。对于强度高的型壳可不必填砂。为进一步排除型壳内的水分、残留蜡料及其他杂质，提高其强度，还需将装好型壳的铁箱送入加热炉内在900~950℃培烧。 （6）浇注为提高金属液的充型能力，应在型壳培烧出炉后趁热（600~700℃）进行浇注。冷却凝固后清除型壳，便得到一组带有浇注系统的铸件。 2．熔模铸造的特点和应用 由于熔模铸造采用可熔化的一次模，无需起模，故型壳为一整体而无分型面，而且型壳是由耐火度高的材料制成，因此熔模铸造具有下列优点：。 （1）可生产形状复杂、轮廓清晰、薄壁铸件。其最小铸出孔的直径为0.5mm，最小壁厚为0.3mm。 （2）铸件精度高，表面质量好。铸件尺寸公差等级可达：钢铁材料CT7~CT5，铜合金等
高锰钢的耐磨性
高锰钢的耐磨性 高锰钢铸件在受到冲击截荷和压应力时，金属表面发生塑性变形，迅速产生加工硬化并诱发产生马氏体及ε相，从而形成硬而耐磨的表面层，耐心部仍是奥氏体组织。表面层硬度由原来的200HB左右提高到500HB以上，硬化层浓度可达到10～20mm，甚至更多。在表面逐渐被磨损掉的同时，在冲击载荷的作用下硬化层不断地向内发展。在低冲击载荷和低应力磨损情况下，由于不能在表面产生足够的加工硬化，这时高锰钢的耐磨性往往不一定比相当硬度的其他钢种好。 为适应不同工况的要求，调整基本成分和加入其他合金元素，以提高钢的耐磨性，发展了一些改进型高锰钢。国内外一部分改进型高锰钢的化学成分和用途见下表。 改进型高锰钢的化学成分和用途
园锥破碎机轧臼壁的研制应用 本课题研制的轧臼壁是选矿厂碎矿车间碎矿系统园锥破碎机重要的备件之一、在实际工况条件下，该工件承受着极强烈的、高周次的、反复交变应力的作用（冲击、磨擦、挤压，剪切等），其质量的好坏，将直接到选矿厂能否进行正常的生产经营活动。 1．轧白壁工件的选材分析 根据轧臼壁工件在实际工况条件下的受力状态，服役特点(高周次的强烈冲击、磨擦、挤压、剪切的反复)，结合国内目前使用耐磨材料现状，经一系列对比分析、反复试验我们选择了在强烈冲击、磨擦、挤压，剪切工况条件下具有强大潜能(加工硬化能力)的高锰钢作为制作轧臼壁工件的材质。 1．1轧臼壁工件化学成份的确定 高锰钢的耐磨性由钢的化学成份、钢中夹杂物含量、钢中碳化物的溶解与偏析度、钢的晶粒度和铸造质量的优劣等决定。 高锰钢中各元素对其性能的影响 硅：含硅量高，降低碳在奥氏体中的溶解度，碳化物在晶界上析出增多且肥大，水韧处理后，在晶界上留下较大的显微疏松，但为了完全消除，钢中的含硅量，控制在—％最佳，含硅量>％对高锰钢各项性能无明显影响。 锰：高锰钢由于含锰量高，钢的铸态组织为奥氏体及碳化物，经1000℃左右加热水淬处理(通常称水韧处理)后。绝大部分碳化物固溶
铸造铝合金的熔炼(一)
铸造铝合金的熔炼(一) 铝合金熔炼的内容包括配料计算，炉料处理，熔炼设备选用，熔炼工具处理及熔炼工艺过程控制。 熔炼工艺过程控制的内容包括正确的加料次序。严格控制熔炼温度和时间、实现快速熔炼、效果显著的铝液净化处理和变质处理及掌握可靠的铝液炉前质量检测手段等。 熔炼工艺过程控制的目的是获得高质量的能满足下列要求的铝液： 1）化学成分符合国家标准，合金液成分均匀； 2）合金液纯净，气体、氧化夹杂、熔剂夹杂含量低。 3）需要变质处理的合金液，变质良好。 据统计因熔炼工艺过程控制不严而产生的废品中，如渗漏、气孔、夹渣等，主要原因是合金液中的气体、氧化夹渣、熔剂夹渣未清除所引起。因此在确保化学成分合格的前提下，熔炼工艺过程控制的主要任务是提高合金液的纯净度和变质效果。 1.铝合金的炉料 1.1炉料组成 炉料由新金属、中间合金、回炉料及重熔回炉料组成。 1.1.1 新金属 国标中可查到新金属的牌号、等级、纯度及用途，是炉料的主要组成，纯度高，可用来稀释回炉料中带入的杂质含量。 1.1.2 中间合金 为便于加入某些难熔合金元素，如铜、锰、硅等，或成分严格控制的元素如锑、锶、稀土等，需预先与纯铝制成中间合金。对中间合金的要求是：熔点和铝掖温度接近，合金元素比例尽可能高，化学成分均匀，冶金质量好，易于破碎，配料称重等。熔制中间合金的方法有直接熔化法和铝热法。 1.1.3 回炉料 回炉料可分成三类。第一类包括成分合格的报废铸件、浇冒口等，可直接使用；第二类包括小毛边、浇口杯中剩余的金属、冲压车间的边角料等，需重熔成再生合金锭，方能使用；第三类包括熔渣、切屑、炉底残渣及化学成分不合格又无法调整的废金属，如铁含量较高，需经专业化的冶金厂重熔成再生合金锭。 回炉料具有遗传性。遗传的内容包括有“纯度遗传”和“组织遗传”两种。纯度高、晶粒细的炉料遗传质量高，熔制的合金质量也会高，有时比等级较低的新金属熔制的合金质量更好。 1.2 配料计算 配料计算的任务是按照指定的合金牌号，计算出每一炉次的炉料组成及各种熔剂的用量。计算的依据是：新金属料、回炉料、中间合金的化学成分和杂质含量，各元素的烧损率，每一炉次的投料量等。一般有两种计算方法：（1）按投料量计算；（2）按铝锭重量即新金属重量计算。 2.炉料处理 炉料的合理保存及管理对于保证合金的质量有很重要的意义。在熔炼中一般均设有专门的炉料仓库，由专人负责管理。各种不同的炉料按种类、成分、品级分别存放，每批炉料均必须附有成分化验单，只有这样才能保证配料时化学成分的准确性。对于浇冒口废铸件等回炉料，如系直接回炉使用，则应按炉次分别堆放，浇冒口中的铁质过滤网在回炉前应予除掉。各种炉料安放处应保证干燥，如炉料受潮而腐蚀，则在装炉前应进行吹砂以除去表面腐蚀层。 3.炉料的加入次序
金属复合轧制
金属复合轧制 概述 金属复合板的生产方法有复合轧制法、挤压法、爆炸复合法、和钎焊法等。 复合轧制法是指两种或两种以上不同物理、化学性能的金属（基体材料与复层材料）通过轧制使它们在整个接触表面上，相互牢固地结合在一起的加工方法。复合轧制生产的板带材，具有比组成材料更好的特殊性能。复合板的轧制，其坯料的组合结构形式大体分为夹层型和表面复合型两种。复合轧制法可采用冷轧或热轧，冷轧是将多层金属板直接叠合轧制。热轧则多经组合后焊合边部缝隙，在进行加热轧制。 挤压法是采用组合的双金属坯料进行挤压生产复合料的方法。爆炸复合法是由爆炸提供能量，使金属在很高的冲击压力下结合。此法不受结合金属熔点和塑性差别限制，但生产的制品长度和产量有限，技术要求很高。钎焊法是利用凝固时，能使两金属板焊合在一起的侵润液态金属相，将两种金属板结合在一起的方法。 复合轧制生产的双金属复合材料有钢-钢、铜-钢、铝-铝合金、铝-铜、钢-钛、铝-锌，等。复合轧制法具有生产灵活，工艺简单，产品尺寸精度高，性能稳定，质量好，可实现机械化、自动化及连续化生产。生产效率高，成本低，节约贵重金属等优点。 复合板带材主要用于航天、航空的结构材料；交通运输，如铝锡合金=钢双金属汽车轴瓦材料；军事与核工业，如包层弹头及复合装甲板，高能加速器用大型铜-钢复合板；电气、仪表、建筑及化工材料等。
目前，国外双金属复合板的生产，大多采用成卷带张力的连续生产方法，自动化程度高，生产稳定，产品质量容易控制，生产率高。 轧制生产技术的发展：国外已经采取多道次小压下率，实现冷复合轧制，这对改善厚料咬入，或减少压下量防止边部开裂，减少轧机功率和粘辊等效果明显；使用大小辊复合轧制，生产双金属轴瓦材料，即铝锡合金与小辊，钢层与大辊接触（主动辊），可消除钢带层的加工硬化；两层同种金属与一层异种金属的复合轧制，实现以薄带代替厚度进行成卷连续复合生产；并采取先热轧后冷轧，再烧结的工艺生产双金属，可降低复合轧制的压下率，提高结合强度。 复合轧制特点 1、金属复合轧制的机理有关金属复合轧制的机理，前人提出了很多假说，比如“薄膜理论”、“扩散机制”等。“薄膜理论”认为冷轧复合时，两种或两种以上的组元层金属在轧制压力作用下，随之产生塑性变形，导致复合表面氧化膜破裂，露出全新的本泽金属表面而相互接触。组元层金属的原子达到晶格常数的距离，即达到原子键引力作用的范围内，形成共用电子层，于是组员金属被牢固的压接。“扩散机制”适用于热轧复合，在高温下产生塑性变形，组元层金属原子获得足够的动能，于是结合表面层原子相互扩散而结合。在变形开始阶段，接触层表面因刷光处理而留下显微裂纹，纯洁的金属被加速压入裂纹内，这样所获得的初生表面彼此进入接触，形成咬合晶核。随着变形的不断增加，相邻接触区也有类似现象，咬合的晶核数在增长，直至整个结合面完密为止。
铜包铝复合线材
铜包铝线及其制备加工技术 1 铜包铝复合线材的特点及其应用 复合材料，就是由两种或两种以上的材料经一定的复合工艺制造出来的一种新型材料，兼备两种材料的优点于一身。 双金属复合导线是在20世纪30年代由德国发明的，随后在美、英、法等先进国家推广，并广泛应用于高频信号传输电缆、电力电缆、控制电缆、电磁线和特殊漆包线等领域。目前，双金属复合导线主要有铜包铝线、铜包钢线和铝包钢线，其中铜包铝线和铜包钢线是线缆行业中应用最广泛的双金属复合线材。双金属复合线材是集两种性能不同的金属于一体而制成的新型线材。铜包铝线同时具备铝的密度小和铜的导电性好的特点，而铜包钢线则同时具备钢的高强度和铜的导电性好的特点。由于高频信号的电流“集肤效应”，采用双金属复合线作为传导线或作为内导体的同轴电缆，不仅具有高的信号传输特性，而且具有重量轻或强度高、生产成本低等优点，特别在节约日日增长的铜资源需求上有着重大的实际意义。 其中，铜包铝复合线材（以下简称铜包铝线）是兼备铜和铝两种材料的优点的复合材料，最早由德国于上世纪30年代推出，随后英国、美国、法国、前苏联等国也相继采用各种不同方法生产铜包铝线。 与纯铜线相比较，铜包铝线具有如下特点： (1)节约了金属铜，大大降低了生产成本。同时用铜包铝代替纯铜，节约了稀有 资源。 (2)提高了同轴电缆信号传输的稳定性和可靠性。同轴电缆常用铝作为外导体， 因铜包铝线的膨胀系数相对纯铜而言与铝材更为接近，从而减小了因温度变化使电缆内、外导体膨胀不匹配而产生的连接故障。 (3)铜包铝线质量轻、密度小，便于运输和安装，大大减小了网络施工中的劳动 强度。铜与铝的质量比为3.3︰1，铜包铝线的密度仅为纯铜密度的37.3%～ 40.8%。在直径相同的条件下，1吨铜包铝线的长度是相同质量的纯铜线长 度1.7～2.45倍。 铜包铝线的结构特点是：外层为纯铜或紫铜，其厚度较小，芯部为铝金属。
铸造工艺对双金属复合材料性能的影响_0
铸造工艺对双金属复合材料性能的影响 本文从双液双金属复合铸造以及双金属复合材料的定义着手，对其进行概述，从而加强对这方面的了解。并采用SEM、EDAX、TEM等现代分析方法，就铸造工艺对双金属复合材料性能的影响进行实验，实验结果表明复合铸造工艺不仅对材料表面的质量、应力状态有影响，而且对界面结构、形貌及相组成均有很大的影响。通过这次实验得出的结论对于今后制造双金属复合材料具有重要的指导意义。 标签：铸造工艺；双金属复合材料；性能；影响 前言 本文依据不同的铸造结构与使用条件，采取特殊的铸造工艺方法，在保证结晶界面与基体的温度、梯度、厚度等均是一定的，并确保结合界面是均匀、完整的前提下，从而制备出无混料、大复合界面的双金属复合材料，这无论是对复合材料的进一步研究和应用，还是对双金属复合材料的界面设计和制备，均是十分有利的，且具有极大的经济效益和学术价值。 1 对双液双金属复合铸造的概述 所谓的双液双金属复合铸造主要指的是在一定的浇注温度下，将两种液体金属按照先后的顺序浇筑到同一个铸型中，从而获得的耐磨零件，既克服了两种金属的缺点，同时也充分发挥了两种金属的优点，具有两种金属的特性，促使零件能够适应各种恶劣工况，延长部件的使用寿命。但是在实际的操作中的难度是十分大的，尤其是对矿用鄂板等耐用零件的批量生产的难度系数更是高，加之可靠性差等因素等对其实用化进程造成了严重的阻碍。而且通过铸造，我们了解到界面的结合质量是影响复合材料性能的主要原因，而铸造工艺则是保证获得良好复合界面的关键因素。 2 对双金属复合材料的概述 通过采用复合技术，将两种完全不同的，尤其是物理性能和化学性能不同的金属的接触面相互固牢并结合在一起，从而获得的一种新型材料称为双金属复合材料。这种双金属复合材料具有特殊的性能，不仅能够适应各种恶劣的工作环境，而且能够延长部件的使用寿命。它具有成本低、性能好、合理利用资源等特点，因此在工业领域，如：石油、造船、汽车、航空等中得到了广泛的应用。由此可见，它的市场前景十分广阔。 3 铸造工艺对双金属复合材料性能影响的实验 接下来本文主要就铸造工艺对双金属复合材料的材质复合界面组织、耐磨性、综合力学性能等方面的影响进行实验和论述。以供参考。
铝硅合金的熔炼
铝硅合金的熔炼 冶金1班：郑伟1143081004 前言：从20世纪韧铝合金用于铸造工业以来，合金的成分有了很大的发展，合金的品种越来越丰富。早期使用的铸造铝台金含t3％2n和3％cu。这种合金在第一次世界大战前后用量很大，后来由于金屑型铸造的发展而被铝铜合金取代。同时，铝硅台金开始得到应用．铝镁合金也随之推出。 1919年，美国生产的铝合金铸件，97％以上由含8％cu的铝合金铸造。1933年，用这种合金生产的铸件仍占铝合金铸件的50％左右。除了在铸态下使用的合金外，后来又开发出可以热处理的铝锅台金，含大约4％cu o 随着金屑型铸造和压铸工艺的发展，铝硅合金得到广泛应用。近年来，在铸造领域应用的铝合金，除了铝硅系列合金之外，还有铝锅系列、铝镁系列、铝锌系列和其他系列的铝合金。在这些系列的合金中，除了少数的二元合金外，大多数都是添加多种合金元素的多元合金。 摘要：铝硅合金熔炼性质工艺流程 正文： 铝硅系列合金具有良好的铸造性能，较小的线胀系数，耐磨性能好，气密性也很好。这种合金被广泛地应用于铸造复杂的铸件，如汽车发动机铸件等。 铝的国家标准 铸造铝合金生产中所用的铝包括电解原铝重熔用铝锭和一定数量的再生铝。有些牌号的铸造铝合金要以电解原铝为原料，有些牌号则可以用大部分再生铝和小部分电解原铝作原料．有些牌号甚至可以完全用再生铝作原料。 电解原铝是用冰品石—氧化铝熔融盐电解法生产的。自中华人民共和国成立以来，我国的电解铝工业从无到有p生产技术和铝产量都有很大发展。1999年我国铝的总产量已达265万吨，跃居世界第三位，仅次于美国和俄罗斯。2003年我国铝的总产量达到542万吨，居世界首位。但是．我国铝的人均占有量还很少。 硅的国家标准 我国工业硅必须符合国家标憋哪288l一91，工业硅厂工业硅的内控标准如表2.4,2．5所示。
金属基复合材料的发展现状及展望要点
金属基复合材料的发展现状及展望 摘要：介绍了金属基复合材料的研究及应用现状。就算了金属基复合出来的分类性能特点，并总结了其主要应用。对于大批量生产的复合材料来讲，轧制方法复合具有比其它方法有更多的适用性和经济性，最后对金属基复合材料(MMC)的发展作出展望。 关键词：金属基复合材料；发展现状；应用；前景 前言 现代科学的发展和技术的进步，对材料性能提出了更高的要求，往往希望材料具有某些特殊性能的同时，又具备良好的综合性能。传统的单一材料已经很难满足这种需要。因此，人们将注意力转向复合材料，复合材料是指由两种或两种以上成分不同，性质不同，有时形状也不同的相容性材料以物理方式合理的进行复合而制成的一种材料。其以最大限度的发挥各种材料的特长，并赋予单一材料所不具备的优良性能，复合材料的性能还具有可设计性的重要特征[1]。 近年来，金属基复合材料的研究、开发、应用方面己经取得了非凡的发展。但是国内外关于MMCs的研究都是集中在有色金属基体复合材料的研究，其主要的应用对象为航空航天工业和特殊场合，这类复合材料虽然具有密度低、刚性好等特殊性能，但是一方面它的生产成本高，另一方面它不适用于高温、高速、高载、高磨损的恶劣工作情况，而这样的工作条件下使用的陶瓷基或金属间化合物基复合材料造价昂贵、成本过高，而对以钢铁为基体，以矿山、电力、建材、农机等一般工业为应用目标的复合材料研究比较少。目前，我国在有色金属基复合材料方面的研究己经接近国际水平，但是在工业生产及应用上存在着巨大的差距，而在黑色金属基复合材料方面的研究和应用都尚处在初步探索阶段，有必要加大对黑色金属基复合材料方面的研究，使金属基复合材料的应用扩大到工业及民用领域，以实现金属基复合材料科学技术的全面发展。 金属基复合材料的分类 按基体的类型，金属基复合材料可分为：铝基、镍基、钛基、镁基、铁基等；按增强体的类型，金属基复合材料可分为两大类：长纤维和非长纤维增强的金属基复合材料。非长纤维增强的复合材料包括颗粒（particulate）、短纤维（chopped