铝及铝合金的耐蚀性 PPT课件
《铝制压力容器》课件
为了进一步提升铝制压力容器的性能，应加强合金材料研究、制造工艺优化等方面的技术研 究。
铝制压力容器
铝制压力容器是一种重要的工业设备，具有许多优势和广泛的应用领域。本 课件将介绍铝制压力容器的材料、设计、制造工艺、现有技术和安全管理等 方面的知识。
简介
压力容器的定义
压力容器是指能够承受内、外介质的压力，并保证容器完整、密封的设备。
铝制压力容器的优势
铝制压力容器具有重量轻、耐腐蚀、导热性能好等优势，逐渐替代传统的钢制压力容器。
通过热处理、冷变形和合金化 等方式可以提高铝合金的强度 和硬度。
容器设计
1
压力容器的基本参数
容器的设计需要考虑内、外压力、容器尺寸、温度等基本参数，以保证容器的安 全使用。
2
容器壁厚的计算
根据容器材料的强度和设计压力，计算容器壁厚，以保证容器的结构强度。
3
容器的尺寸优化
通过优化容器的结构和尺寸，可以提高容器的强度和性能，减轻重量。
铝制压力容器的防腐 技术
为了防止铝制压力容器的腐蚀， 常采用涂层保护、合金材料选 择等技术手段。
涡轮增压技术
涡轮增压技术常应用于铝制压 力容器，提高压力容器的性能 和效率。
安全管理
1 铝制压力容器的检验标准
铝制压力容器的检验标准一般包括材料检测、外观检验、尺寸检测等，以确保容器的质 量。
2 容器的安全预防措施
为了确保铝制压力容器的安全，需要采取安全阀、降压阀等预防措施。
3 事故应急预案
制定事故应急预案，确保在容器发生事故时能够及时处理，保护人员和环境安全。
结论
铝制压力容器的未来前景
铝制压力容器在工业和航空航天领域具有广阔的应用前景，将逐渐替代传统的钢制压力容器。
金属材料有色金属及其合金PPT教案
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铜及铜合金
铜及铜合金有下列特性： (1)优异的物理、化学性能
导电性、导热性极佳；对大气和水的抗蚀能力很高；铜是抗磁性物质。
(2)良好的加工性能
塑性加工性能优良，容易冷、热成型；切削加工性能优良，铸造铜合 金有很好的铸造性能；焊接性好。
(3)某些特殊机械性
例如优良的减摩性和耐磨性(如青铜及部分黄铜)，抗卡咬，高的弹性 极限和疲劳极限(如铍青铜等)，弹性稳定。
Ni 5.0~6.5
600 8
700 10 700 10 700 4
船舶及化工机械
160
175 160 －
编号：H+主加元素符号+铜质量分数+主加元素质量分数
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23
黄铜制品
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24
（2）青铜 —— Cu-Sn系合金
压力加工青铜
Sn青铜 —— 如 QSn4-3，含4%Sn 、 3%Zn，其余为 Cu 。做轴承、弹簧等 。
(500℃一600 ℃)强度比它们的高，并且组织稳定，抗氧
化性和抗蠕变性好，焊接性能也很好。
α钛合金不能淬火强化，主要依靠固溶强化，热处理只
进行退火(消除应力退火或再结晶退火)。
典型牌号：TA7，成分：Ti-5Al-2.5Sn
用途：使用温度500 ℃ ；主要用于制造导弹的燃料罐、 ≤
超音速飞机的涡轮机匣等。
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12
（3）超硬铝合金（AlMg-Zn-Cu系） ➢ 牌号有7A04(LC4)、7A09(LC9)等。
➢ 固溶处理和人工时效 ➢ 强度最高的铝合金。抗蚀性较差，高温下软化快。用包
铝法可提高抗蚀性。 ➢ 超硬铝合金多用于制造受力大的重要构件，例如飞机大
《铝型材标准培训》课件
安全设施配置
按规定配置安全设施，确保设备 安全可靠，符合国家和行业标准 。
安全生产培训
定期开展安全生产培训，提高员 工的安全意识和操作技能。
铝型材生产环保要求
01
02
03
04
环保设施建设
按规定建设环保设施，确保污 染物得到有效处理和达标排放
。
环保监测与报告
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争的重要因素。
铝型材产业政策与法规环境
产业政策
政府对铝型材产业给予了政策支持，包括税收优惠、资金扶持等措施，以促进产业的发展。同时，政府还加强了 对铝型材产业的监管，规范市场秩序，推动产业升级。
法规环境
政府制定了一系列法规和标准，以确保铝型材产品的质量和安全性能。例如，对铝型材的化学成分、力学性能、 耐腐蚀性能等方面都有严格的规定。这些法规和标准的实施有利于提高整个行业的水平，推动铝型材产业的健康 发展。
定期进行环保监测，及时报告 污染物排放情况，接受政府和
社会的监督。
废弃物处理
合理处理生产过程中产生的废 弃物，减少对环境的影响。
清洁生产
推行清洁生产技术，降低能耗 和资源消耗，提高资源利用效
率。
铝型材生产节能减排措施
能耗管理
加强能耗管理，合理利 用能源资源，降低单位
产品的能耗。
减排技术应用
推广减排技术的应用， 减少生产过程中的污染
尺寸精度
铝型材的尺寸精度应符合相关国家和 行业标准，如GB/T 1173-2013《铸 造铝合金》等。
铝型材的检测方法
化学分析法
通过化学分析手段测定铝型材的 化学成分，确保其符合标准要求 。
铝和铝合金的大气腐蚀机理
1铝和铝合金的大气腐蚀机理铝和铝合金的表面氧化膜是铝合金具有耐大气腐蚀性的主要原因.铝的氧化膜γ-Al2O3在室温的大气中就可以生成,而且非常迅速和致密,厚度为25~30Å.也就是说,氧化膜在大气环境中具有自修复功能.若有水存在或者暴露在大气中几个月以后,最初形成的γ-Al2O3的外层转变为一薄层γ-AlOOH.然后,在γ-AlOOH上又会覆盖上一层AlOH3也可写成Al2O3·3H2O.从铝-水体系的电位-pH图可知,AlOH3在较大的pH范围内都会保持稳定.AlOH3从pH=4开始溶解;当pH=2.4时,认为AlOH3会完全溶解事实上,即使pH=2.0时,铝表面的腐蚀类型仍然是孔蚀..大部分的降雨、差不多所有的雾、表面蒸发浓缩的液层和铝表面小孔内的电解质都会使铝处于腐蚀状态.环境因素对铝的大气腐蚀的影响和其它金属相似,与环境大气的相对湿度、温度、大气中SO2的浓度、Cl-的含量以及降水的数量、酸度相关性较大,同时也受到O3,NOx及CO2等污染组分的轻微影响.大气污染物通过干湿沉降,使得金属表面存在着和大气中同样丰富的化学组分.暴露在大气中的铝合金表面可分为三层:铝合金及其氧化膜、腐蚀产物层和大气污染物形成的污染层或薄液膜.根据大气化学组分对铝和铝合金化学、电化学反应的不同及形成的腐蚀产物的性质不同,存在着不同的腐蚀机制.１.氯离子的存在是引起铝和铝合金大气腐蚀的重要原因.由于铝的氯化物具有可溶性,在户外暴露的铝表面上并没有大量的氯化物层存在,只有少量的氯离子进入到腐蚀产物层.Cl-通过竟争吸附,逐渐取代AlOH3表面上的OH-生成AlCl3,如方程式1~3所示:AlOH3+Cl-→AlOH2Cl+OH- 1AlOH2Cl+Cl-→AlOHCl2+OH- 2AlOHCl2+Cl-→AlCl3+OH- 3２.空气中的CO2能有效地阻碍NaCl引发的铝的大气腐蚀.铝在不含CO2潮湿空气中的腐蚀速率,和在正常CO2水平的空气中的腐蚀速率相比,约是后者的20倍.有人认为,CO2中和了在铝表面阴极区氧还原产生的氢氧根离子,降低了液层pH值,从而使得铝的溶解速率下降.３.一般认为:O3是潜在的加速剂,通过氧化H2S、SO2和NOx而影响金属的大气腐蚀.O3还能够通过自身的去极化反应,引起铝腐蚀.实验表明,铝暴露在不同大气污染物10ppm的SO2,NOx,O3,取样大气的气体25e和98%相对湿度四个星期以后,O3引起的腐蚀失重最大,其次是SO2,NO2,取样大气,NO.氧化膜的完整性及成分还受到铝合金的化学组分和微观结构的影响.为了提高铝合金的力学性能,往往要加入一些合金元素,并进行一定的热处理固溶、淬火、时效等.一些杂质元素如Fe、Mn、Si也常以FeAl3、AAlMnSi、SiO2等形式出现在铝合金当中.这些合金元素对铝合金微观结构的影响是不同的,要根据它们是存在于固溶体中,还是作为第二相分散在铝基体或者偏聚在晶界上.当合金元素形成的化合物颗粒存在于金属表面时,它们表面的氧化膜往往很薄,甚至不存在.传统的铝和铝合金大气腐蚀试验传统的大气腐蚀一般通过大气暴露实验、室内模拟加速试验进行研究.大气暴露试验能够反应材料在自然环境中的实际腐蚀情况,所得数据直观、可靠,虽然试验周期长、速度慢、费用高,但它是铝和铝合金大气腐蚀研究的重要方法.室内模拟加速试验可以显著减少试验时间,快速地对材料的大气腐蚀行为进行评价和预测,不能完全地取代大气暴露试验.铝合金的腐蚀速率表征既采用普遍使用的年失重量多少,也使用孔蚀坑的深度及数量分布和力学性能抗拉强度、屈服强度损失量.观察腐蚀形貌和分析腐蚀产物时,使用一些物理化学分析手段,如光学微镜、扫描电镜、X射线衍射分析、X射线光电子能谱等.室内模拟加速试验常见的大气腐蚀的室内加速试验有湿热试验、盐雾试验、干湿周浸循环试验以及多因子复合试验,一般认为干湿交替的周浸循环试验比较能够反映大气腐蚀的特点.干湿交替的周浸循环试验的最初提出是为了评价耐候钢的性能,适用于有钝化膜的金属及合金.这种研究方法从电化学的角度来说,也是合理的.对于铝合金,可以采用此方法进行大气腐蚀试验,评价铝合金的耐蚀性.采用pH=3.0的5%NaCl+015%NH42SO4用醋酸调节pH值作加速剂,对LY12和LC4两种高强铝合金进行了间歇盐雾和周期轮浸腐蚀试验,与广州,琼海十年的实地暴露试验结果对比.他认为两种铝合金加速方法之间有类似的腐蚀动力学规律,其中前者相对于大气腐蚀有较好的模拟性和加速性.也有人采用简易方法模拟湿热大气腐蚀试验,在工业纯铝ZL10和ZL109合金表面诱发腐蚀,观察和分析了铸铝合金中第二相和腐蚀产物的微观形貌及化学成分.在吸附了水分和侵蚀性氯离子微观孔隙周围,由第二相粒子和铝基体构成腐蚀微电池发生电化学反应,电位较负的铝首先发生溶解,导致局部点状腐蚀,腐蚀产物主要为铝的不溶性氢氧化物,还含有少量的氧化铝等.用室内加速试验评价结构铝合金的耐大气腐蚀性时,除测量失重和孔蚀深度外,应包括金相分析和力学试验.室内模拟加速试验从单因子控制到多因子控制,从简单的电位测量到交流阻抗技术等多种测量技术的应用,在过去的几十年里得到一定程度的发展.但是在大气腐蚀机理研究和准确地重现大气暴露试验结果方面,仍有较大的差距.室内模拟加速试验的重复性还需要提高.一部分研究者做了室内气体腐蚀试验,通过对一种或几种腐蚀性气体组分浓度、相对湿度、温度及暴露时间条件控制,观察金属的腐蚀并通过多种手段分析腐蚀产物,给出腐蚀过程的动力学规律和腐蚀机理.不过,这些实验仅仅局限于纯铝材料,研究工作处于起步阶段.Oesch用气体试验箱分析了各腐蚀性气体成分对纯铝大气腐蚀的影响.他认为臭氧对铝的大气腐蚀的影响要强于SO2和NO2.Bl cher通过控制空气中CO2的浓度,研究了CO2阻碍NaCl引发铝的大气腐蚀机制.综上所述,传统的大气腐蚀试验得到的数据是一段时间内金属的宏观的、统计的腐蚀行为和规律,对大气腐蚀过程中的关键反应和中间过程缺乏清楚的描述.随着仪器制造技术的进步,人们越来越趋向于对金属的大气腐蚀过程进行连续、原位的研究,从微观上,甚至于原子尺度上认识其腐蚀规律.实验结论1微合金化后的耐腐蚀性与合金中各相的电极电位有很大的关系.若基体相为阴极相,第二相为阳极相,合金一般有较高的耐蚀性;反之,若基体相为阳极相,第二相为阴极相,则第二相数量越多,电位越高,合金腐蚀越严重.2 Al-7%Si合金的腐蚀从硅相及晶间处优先开始,以点蚀为主.加入Cu元素,实验合金有明显的晶间腐蚀倾向.其它元素影响相对较小.3电化学实验结果表明,所有实验合金均较快进入钝态,随着各合金元素的加入,实验合金的自腐蚀电位向负向移动,腐蚀电流密度增加.合金元素和杂质元素的影响合金元素对铝和铝合金耐蚀性的影响是一个复杂的问题;因为这不仅与合金元素的电极电位电化学序有关,还与合金元素的存在形式固溶体还是析出的金属间化合物相、合金元素的加入量等诸多因素有关;锰锰在铝合金中主要以MnAl6相存在而MnAl6相和铝有着相同的自然电极电位,几乎没有电位差,少量的锰往往还会提高合金的耐蚀性;因为能生成MnFeAl6,从而部分消除含铁的强阴极性相如AlSi2Fe等,从而增强了耐蚀性;所以Al-Mn合金是重要的防锈铝合金之一;锌锌在 0.2％以下时,对铝合金耐蚀性的影响不大;当锌作为某些高强铝合金的添加元素时,其析出的金属间化合物仍然可能成为铝的阴极,但其对耐蚀性的影响小于铜、铁、镍等阴极性元素;铜铜以各种不同的含量存在于许多高强铝合金中,它还可能在工业铝及其合金中以杂质出现;铜对铝来说是强阴极性元素电极电位正得多,所以,即使铜的含量不多,也可对铝及其合金的耐蚀性产生严重的影响;如当含有0.1％铜时,高纯铝的腐蚀速度提高了1600倍,要提高耐蚀性,铜的含量必须严格控制;铁铁是铝合金中常有的杂质,并对合金的耐蚀性有相当大的影响,其作用仅次于铜;铁对铝来说,也是强阴极性元素;铁在铝中的溶解度十分小,在温度500℃时也仅为0.005％,过剩的铁往往生成阴极性相FeAl3,对铝形成微电偶腐蚀;硅硅对铝耐蚀性的影响在不同铝合金中是不同的;在Al-Si铸造铝合金中,过量的硅以片状存在于合金中,它对铝起阴极性相的作用,对耐蚀是有害的;在合金含有铁时,硅可能会进入FeAl3金属间化合物,起强阴极性相作用,对耐蚀性影响很大;而对于可热处理的Al-Mg-Si合金,时效后生成Mg2Si相,这种化合物的出现对合金耐蚀性影响不大;所以,对于铝和铝合金,单独的硅不如硅和铁同时存在时的有害作用大;镍镍广泛用于可热处理强化铝合金的合金元素,它对铝合金耐蚀性的有害影响小于铜和铁;钛钛在铝合金中的含量很小,它对耐蚀性的影响也不大;有报导,含钛0.007％~0.008％时会对超纯铝在碱中的耐蚀性不利;而在某些酸中,0.16％~0.37％钛的加入对工业纯铝耐蚀性会产生有利影响,而钛对铝在氯化钠溶液中耐蚀性的影响却很小;。
电解铝厂生产流程简介PPT通用课件.ppt
任务：是生产出合格的铝液。 工艺：冰晶石-氧化铝熔盐电解法。该工艺是由美国的霍尔和法国的埃鲁1886年分别申请的世界专利。 主要经济指标：电流效率 、氧化铝单耗 、直流电单耗 、可比交流电耗 、阳极毛耗 、氟化盐单耗 。 主要设备是：电解槽、多功能机组等。
工艺原理：氧化铝溶解在熔融冰晶石熔体中，形成具有良好导电性的均匀熔体，采用碳素材料做阴阳两极，当通入直流电后，即在两极上发生电化学反应。在阳极上产生阳极气体，阴极上析出液态铝，用真空抬包周期性从电解槽吸出，送铸造分厂铸重熔用铝锭。电化学反应过程中，阳极不断消耗，阳极母线不断下降，要进行阳极更换和母线提升作业，另外通过计算机控制，通过超浓相输送向电解槽定时添加氧化铝，保证生产连续平稳进行 工艺流程：
1.铝电解生产所用的原材料大致分三类： 原料－氧化铝：熔点为2050℃、沸点为3000 ℃，它的流动性很好，不溶于水，能溶于冰晶石熔体中。 熔剂――氟化盐（它包括冰晶石、氟化铝、氟化钠、氟化镁、氟化钙、氟化锂等） 阳极材料――预焙炭块
二、电解生产原材料及原理简介
2、电解生产原理 现代铝工业生产，普遍采用冰晶石—氧化铝融盐电解法。它的主要设备是铝电解槽。 化学反应式：2Al2O3(溶解的)+3C（固）＝4Al（液）+3CO2 在冰晶石－氧化铝融盐电解法中，熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质溶解在其中，以碳素材料作为阴、阳两极。通入强大的直流后，在两极间发生电化学反应，阴极上的产物为铝液，阳极上的产物为二氧化碳等气体。 通入直流电的目的：一方面是利用它的热能将冰晶石熔化呈熔融状态，并保持恒定的电解温度；另一方面是要实现电化学反应。
一、铝的性质与用途
1.铝的性质 铝的密度在常温下为2.7（液态时为2.3），是铜和铁的三分之一，其熔点为660℃左右。 铝具有良好的耐腐蚀性。铝表面在空气中很快生成一层光滑致密的氧化铝薄膜，使其内部免受氧化，增强了铝的防腐能力。 铝是一种良好的导电材料。 铝具有良好的导热和反光性能。 铝具有良好的延展性和可塑性。 铝的再利用率高。 铝易与其他金属组成合金。这些合金既可保持铝的某些特性，又可显著提高其机械性能。
高考化学一轮复习PPT课件_铝及其化合物(PPT版)共
【2021·备考】
2017版课程标准
素养落地
1.了解铝与其重要化合物的性质及 从物质分类的角度多视角、多层次地认识铝
其在生产、生活中的应用。 及其化合物的两性，结合实验探究验证、解
2．能从物质类别的视角分析、预测 释其相关现象；通过数学建模突破图像及计
其性质，说明其转化路径，能依托 算问题中的难点；了解其在实际生产、生活
③ 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
④__2_A_l_＋__2_N_a_O__H_＋__2_H__2_O_=_=__=_2_N_a_A__lO__2＋__3_H__2_↑__
钝化
⑤____2_A_l_＋__F_e_2_O_3_=_高=_=_温=_=_A__l2_O__3＋__2_F_e_______(铝热反应)
【名校课堂】获奖PPT-高考化学一轮 复习课 件：铝 及其化 合物（P PT版） 推荐共 （最新 版本） 推荐
铝的性质 [题目设计] 2.铝是一种日常生活中应用广泛的金属，回答下列问题。
(1)铝制品在空气中具有较强的抗腐蚀性，原因是________________ _________________________________________________________。 (2)铝可溶于烧碱溶液，反应的离子方程式为______________________ _________________________________________________________， 反应中的氧化剂为________。 (3)Al与Fe2O3可发生铝热反应置换出 Fe，但工业上却不用此法冶铁，原因是 _________________________________________________________。
铝基础知识讲义PPT课件
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T4：固溶热处理后自然时效至基本稳定的状态
适用于固溶热处理后，不再进行冷加工(可进行 矫直、矫平但不影响力学性能极限)的产品
例如把手型材 6060-T4
T5：由高温成型过程冷却，然后进行人工时效状态
适用于由高温成型过程冷却后，不经过冷加工 (可进行矫直、矫平，但不影响力学性能极限)， 予以人工时效的产品。
受力结构部件框架，一般 用品及各种容器、光学仪 器及其它形状复杂的精密 零件。
美观、 适用于 各种表 面处理
铝及其合金的表面有氧化膜， 建筑用壁板、器具装饰、
呈银白色，相当美观。如果 经过氧化处理，其表面的氧 化膜更牢固，而且还可以用
装饰品、标牌、门窗、幕 墙、汽车和飞机蒙皮、仪
着色氧化、电泳和喷涂等方 表外壳及室内外装修材料
铝的基本知识
中国忠旺控股有限公司
迟庆国
铝的基本特性及应用范围
铝是地壳中分布最广、储量最多的金属元 素之一，约占地壳总质量的8.2%，仅次于 氧和硅，比铁(约占5. 1％)、镁(约占2. 1％) 和钛(约占 0. 6％)的总和还多。它的化学元 素符号为AL(aluminum) ，熔点低660℃ 。
收声波的性能
中国忠旺控股有限公司
7
基本特性
主要特点
主要应用领域
无毒 铝本身没有毒性，它与 食具、食品包装、鱼罐、 大多数食品接触时溶出 鱼仓、医疗机脏、食品容 量很微小。同时由于表 器、食品机械。 面光滑、容易清洗，故
细菌不易停留繁殖
耐低温
铝在温度低时，它的强 度反而增加而无脆性， 因此它是理想的低温装 置材料
*2.7/1000 3复杂断面计算 CAD软件，region（形成面域），
subtract（相减）， area（求截面积）， 再截面积*2.7/1000
96铝合金型材基础知识PPT课件
2011-2-12
1
提纲
铝的基本知识 铝型材产品介绍 生产工艺介绍 型材质量要求 型材名称与编号 力尔型材产品介绍
2011-2-12
2
铝的基本知识
什么是铝
铝是一种银白色金属，在地壳中含量仅次于氧 和硅排在第三位。
铝的密度只有2.7×103㎏/m3，约为钢、铜或 黄铜密度的1/3左右。铝及其合金的优良特点 是外观好、质轻、可机加工、物理和力学性能 好、抗腐蚀，由于铝的材质轻，因此常用于制 造汽车、火车、地铁、船舶、飞机、火箭、飞 船等陆海空交通工具，以减轻自重增加装载量。 铝在军工中也有广泛应用 。
2011-2-12
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铝合金分类
锻铝 典 型 牌 号 有 LD2-2 （ 6070 ） 、 LD10 （ 2014 ） 、 LD30（6061）、LD31（6063）。 LD30和LD31具有中等强度，有良好的塑性和优 良的可焊性、抗蚀性，无应力腐蚀裂倾向，可 阳极氧化。适合作建筑装饰型材及各种需要良 好耐蚀性要求的结构件、工业材。
提高产品强度的产。
2011-2-12
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ14
T 热处理状态
T9 固溶热处理后人工时效，然后进行冷加工 的状态。 适用于经冷加工提高产品强度的产品。
T10 由高温成型过程冷却后，进行冷加工，然 后进行人工时效的状态。 适用于经冷加工、或 矫直、矫平以提高产品强度的产品。 说明：铝挤压工业上常用方法-固熔处理中淬火 冷却有的用水冷，也有的用风冷 (T5用风冷,T6 用喷水)。
2011-2-12
4
铝合金分类
按性能和用途不同，可分为： 工业纯铝（L） 防锈铝（LF） 硬铝（LY） 超硬铝（LC） 锻铝（LD） 和特殊铝（LT）