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“銅包鋼”鍍銅工藝的選擇

“銅包鋼”鍍銅工藝的選擇

線材加工業的特殊性使其對鍍銅工藝的要求不同于常規的鋼鐵零件鍍銅。因此,如何選擇適合于線材加工用的鍍銅工藝是一個十分重要的課題。 ? 通常選擇電鍍工藝的依據首先是施鍍產品本身對鍍層的要求。即先加工出產品,再進行電鍍。比如厚度、光亮度、硬度以及分散能力等。有的還有對電流效率、沉積速度的要求。再就是看所需鍍銅的預鍍層、中間鍍層和表面鍍層。 ? 而線材加工電鍍的特點是線材的加工過程和電鍍過程有時是同步進行的。即有些是先拉后鍍,有些是先鍍后拉。即使是成品絲的電鍍,也是在收線機的牽引下進行的。所選工藝除了根據線材的不同用途而對鍍層有所要求外,還要考慮電鍍工對線材行走速度、牽引的頭數、加工線的長度等因素的適應性。 ? 對于CO2氣體保護焊絲來說,由于對焊絲上的銅附著量有嚴格的限定,例如單位體積銅含量應在焊料的0.52(質量分數)以內,屬極薄的鍍層,選用化學浸入法即置換鍍銅就能滿足要求,但是由于目前國內采用的傳統方法置換鍍銅,其結合力、鍍層色澤都不能滿足產品要求。并且在實際中采用的是先浸鍍再拉拔的工藝,使銅層在拉拔中延展而變薄,以達到產品要求。這種方法常常出現鍍層脫落、露底現象。因此,選擇有良好結合力和延展性的鍍銅工藝就對于氣保焊絲來說就十分重要了。 ? 在有新的能使成品絲一次化學鍍銅成功的工藝出現以前,仍然只能采用先拉到中間線徑,鍍銅后再拉成成品的工藝。適合這種加工工藝的應該是氰化物鍍銅或無光酸性鍍銅。由于氰化物毒性太大,在冶金線材加工業中已經很少有人采用。目前較為流行的方法仍然是化學浸銅后再加厚鍍銅再拉拔。所用的加厚鍍銅為酸性鍍銅或焦磷酸鹽鍍銅。在扁絲加工行業也多采用化學法鍍銅。 ? 傳統的置換鍍銅用的是硫酸銅加硫酸的工藝。只有在很短的時間內可以有極薄的鍍層置換出來,在上面鍍銅加厚時,結合力不牢。如果在這種化學置換鍍中浸的時間過長,不但不會增加鍍層厚度,還會使鍍層變得疏松多孔,鐵基體還會發生腐蝕,線材強度大大下降。改進的方法是在置換銅鍍液中加人具有表面阻滯作用的添加劑,使置換過程有序地進行。理想的添加劑還有一定的光亮作用。 ? 對于需要有一定厚度甚至較厚鍍層的線材產品,采用置換鍍層打底要十分小心。至少在尚無可靠適應厚銅鍍層電鍍的打底工藝之前,對于鍍厚銅來說,可靠的工藝仍應采用電化學方法預鍍。成熟的預鍍工藝有氰化物鍍銅鍍鎳和高P比的焦磷酸鹽鍍銅。權衡各種利弊,在拔絲電鍍業,以鍍鎳作為預鍍打底比較好。而加厚鍍銅則可以采用酸性硫酸鹽鍍銅。這是因為經過工藝調整,酸性鍍銅可以適應高速電鍍的要求。電流密度可以達到30~50A/dm2,使沉積速度大大提高。相比之下,氰化物鍍銅因為環境污染問題不宜采用,而焦磷酸鹽鍍銅因為成分復雜,不僅成本高,而且不適合在大電流下工作。測試表明,在酸性鍍銅中高速電鍍,當電流密度升高時,鍍層的沉積速度也是同時增高的,其大致的關系見表1。 ?
發布時間 : 2020-10-30 點擊 : 0
金屬材料基礎知識大全

金屬材料基礎知識大全

概述:金屬材料是指金屬元素或以金屬元素為主構成的具有金屬特性的材料的統稱。包括純金屬、合金、金屬材料金屬間化合物和特種金屬材料等。(注:金屬氧化物(如氧化鋁)不屬于金屬材料)?1.意義  人類文明的發展和社會的進步同金屬材料關系十分密切。繼石器時代之后出現的銅器時代、鐵器時代,均以金屬材料的應用為其時代的顯著標志。現代,種類繁多的金屬材料已成為人類社會發展的重要物質基礎。2.種類  金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。  (1)黑色金屬又稱鋼鐵材料,包括含鐵90%以上的工業純鐵,含碳2%~4%的鑄鐵,含碳小于2%的碳鋼,以及各種用途的結構鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金、不銹鋼、精密合金等。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。  (2)有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金,通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等。有色合金的強度和硬度一般比純金屬高,并且電阻大、電阻溫度系數小。  (3)特種金屬材料包括不同用途的結構金屬材料和功能金屬材料。其中有通過快速冷凝工藝獲得的非晶態金屬材料,以及準晶、微晶、納米晶金屬材料等;還有隱身、抗氫、超導、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金以及金屬基復合材料等。3.性能  一般分為工藝性能和使用性能兩類。所謂工藝性能是指機械零件在加工制造過程中,金屬材料在所定的冷、熱加工條件下表現出來的性能。金屬材料工藝性能的好壞,決定了它在制造過程中加工成形的適應能力。由于加工條件不同,要求的工藝性能也就不同,如鑄造性能、可焊性、可鍛性、熱處理性能、切削加工性等。  所謂使用性能是指機械零件在使用條件下,金屬材料表現出來的性能,它包括力學性能、物理性能、化學性能等。金屬材料使用性能的好壞,決定了它的使用范圍與使用壽命。在機械制造業中,一般機械零件都是在常溫、常壓和非常強烈腐蝕性介質中使用的,且在使用過程中各機械零件都將承受不同載荷的作用。金屬材料在載荷作用下抵抗破壞的性能,稱為力學性能(過去也稱為機械性能)。金屬材料的力學性能是零件的設計和選材時的主要依據。外加載荷性質不同(例如拉伸、壓縮、扭轉、沖擊、循環載荷等),對金屬材料要求的力學性能也將不同。常用的力學性能包括:強度、塑性、硬度、沖擊韌性、多次沖擊抗力和疲勞極限等。?金屬材料特質1.疲勞  許多機械零件和工程構件,是承受交變載荷工作的。在交變載荷的作用下,雖然應力水平低于材料的屈服極限,但經過長時間的應力反復循環作用以后,也會發生突然脆性斷裂,這種現象叫做金屬材料的疲勞。金屬材料疲勞斷裂的特點是:  (1)載荷應力是交變的;  (2)載荷的作用時間較長;  (3)斷裂是瞬時發生的;  (4)無論是塑性材料還是脆性材料,在疲勞斷裂區都是脆性的。所以,疲勞斷裂是工程上最常見、最危險的斷裂形式。  金屬材料的疲勞現象,按條件不同可分為下列幾種:  (1)高周疲勞:指在低應力(工作應力低于材料的屈服極限,甚至低于彈性極限)條件下,應力循環周數在100000以上的疲勞。它是最常見的一種疲勞破壞。高周疲勞一般簡稱為疲勞。  (2)低周疲勞:指在高應力(工作應力接近材料的屈服極限)或高應變條件下,應力循環周數在10000~100000以下的疲勞。由于交變的塑性應變在這種疲勞破壞中起主要作用,因而,也稱為塑性疲勞或應變疲勞。  (3)熱疲勞:指由于溫度變化所產生的熱應力的反復作用,所造成的疲勞破壞。  (4)腐蝕疲勞:指機器部件在交變載荷和腐蝕介質(如酸、堿、海水、活性氣體等)的共同作用下,所產生的疲勞破壞。  (5)接觸疲勞:這是指機器零件的接觸表面,在接觸應力的反復作用下,出現麻點剝落或表面壓碎剝落,從而造成機件失效破壞。2.塑性  塑性是指金屬材料在載荷外力的作用下,產生永久變形(塑性變形)而不被破壞的能力。金屬材料在受到拉伸時,長度和橫截面積都要發生變化,因此,金屬的塑性可以用長度的伸長(延伸率)和斷面的收縮(斷面收縮率)兩個指標來衡量。  金屬材料的延伸率和斷面收縮率愈大,表示該材料的塑性愈好,即材料能承受較大的塑性變形而不破壞。一般把延伸率大于百分之五的金屬材料稱為塑性材料(如低碳鋼等),而把延伸率小于百分之五的金屬材料稱為脆性材料(如灰口鑄鐵等)。塑性好的材料,它能在較大的宏觀范圍內產生塑性變形,并在塑性變形的同時使金屬材料因塑性變形而強化,從而提高材料的強度,保證了零件的安全使用。此外,塑性好的材料可以順利地進行某些成型工藝加工,如沖壓、冷彎、冷拔、校直等。因此,選擇金屬材料作機械零件時,必須滿足一定的塑性指標。3.耐久性  建筑金屬腐蝕的主要形態:  (1)均勻腐蝕。金屬表面的腐蝕使斷面均勻變薄。因此,常用年平均的厚度減損值作為腐蝕性能的指標(腐蝕率)。鋼材在大氣中一般呈均勻腐蝕。  (2)孔蝕。金屬腐蝕呈點狀并形成深坑。孔蝕的產生與金屬的本性及其所處介質有關。在含有氯鹽的介質中易發生孔蝕。孔蝕常用最大孔深作為評定指標。管道的腐蝕多考慮孔蝕問題。  (3)電偶腐蝕。不同金屬的接觸處,因所具不同電位而產生的腐蝕。  (4)縫隙腐蝕。金屬表面在縫隙或其他隱蔽區域部常發生由于不同部位間介質的組分和濃度的差異所引起的局部腐蝕。  (5)應力腐蝕。在腐蝕介質和較高拉應力共同作用下,金屬表面產生腐蝕并向內擴展成微裂紋,常導致突然破斷。混凝土中的高強度鋼筋(鋼絲)可能發生這種破壞。4.硬度  硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。  布氏硬度(HB):以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為10mm)的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時間,去載后,負荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2(N/mm2)。  洛氏硬度(HR):當HB>450或者試樣過小時,不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球,在一定載荷下壓入被測材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據試驗材料硬度的不同,可采用不同的壓頭和總試驗壓力組成幾種不同的洛氏硬度標尺,每一種標尺用一個字母在洛氏硬度符號HR后面加以注明。常用的洛氏硬度標尺是A,B,C三種(HRA、HRB、HRC)。其中C標尺應用最為廣泛。  HRA:是采用60kg載荷鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度極高的材料(如硬質合金等)。  HRB:是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球,求得的硬度,用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。  HRC:是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。  維氏硬度(HV):以120kg以內的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面,用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值,即為維氏硬度值(HV)。硬度試驗是機械性能試驗中最簡單易行的一種試驗方法。為了能用硬度試驗代替某些機械性能試驗,生產上需要一個比較準確的硬度和強度的換算關系。實踐證明,金屬材料的各種硬度值之間,硬度值與強度值之間具有近似的相應關系。因為硬度值是由起始塑性變形抗力和繼續塑性變形抗力決定的,材料的強度越高,塑性變形抗力越高,硬度值也就越高。?金屬材料的性能:金屬材料的性能決定著材料的適用范圍及應用的合理性。金屬材料的性能主要分為四個方面,即:機械性能、化學性能、物理性能、工藝性能。1.機械性能  (一)應力的概念,物體內部單位截面積上承受的力稱為應力。由外力作用引起的應力稱為工作應力,在無外力作用條件下平衡于物體內部的應力稱為內應力(例如組織應力、熱應力、加工過程結束后留存下來的殘余應力…)。  (二)機械性能,金屬在一定溫度條件下承受外力(載荷)作用時,抵抗變形和斷裂的能力稱為金屬材料的機械性能(也稱為力學性能)。金屬材料承受的載荷有多種形式,它可以是靜態載荷,也可以是動態載荷,包括單獨或同時承受的拉伸應力、壓應力、彎曲應力、剪切應力、扭轉應力,以及摩擦、振動、沖擊等等,因此衡量金屬材料機械性能的指標主要有以下幾項:1.1.強度  這是表征材料在外力作用下抵抗變形和破壞的最大能力,可分為抗拉強度極限(σb)、抗彎強度極限(σbb)、抗壓強度極限(σbc)等。由于金屬材料在外力作用下從變形到破壞有一定的規律可循,因而通常采用拉伸試驗進行測定,即把金屬材料制成一定規格的試樣,在拉伸試驗機上進行拉伸,直至試樣斷裂,測定的強度指標主要有:  (1)強度極限:材料在外力作用下能抵抗斷裂的最大應力,一般指拉力作用下的抗拉強度極限,以σb表示,如拉伸試驗曲線圖中最高點b對應的強度極限,常用單位為兆帕(MPa),換算關系有:1MPa=1N/m2=(9.8)-1kgf/mm2或1kgf/mm2=9.8MPa。  (2)屈服強度極限:金屬材料試樣承受的外力超過材料的彈性極限時,雖然應力不再增加,但是試樣仍發生明顯的塑性變形,這種現象稱為屈服,即材料承受外力到一定程度時,其變形不再與外力成正比而產生明顯的塑性變形。產生屈服時的應力稱為屈服強度極限,用σs表示,相應于拉伸試驗曲線圖中的S點稱為屈服點。對于塑性高的材料,在拉伸曲線上會出現明顯的屈服點,而對于低塑性材料則沒有明顯的屈服點,從而難以根據屈服點的外力求出屈服極限。因此,在拉伸試驗方法中,通常規定試樣上的標距長度產生0.2%塑性變形時的應力作為條件屈服極限,用σ0.2表示。屈服極限指標可用于要求零件在工作中不產生明顯塑性變形的設計依據。但是對于一些重要零件還考慮要求屈強比(即σs/σb)要小,以提高其安全可靠性,不過此時材料的利用率也較低了。  (3)彈性極限:材料在外力作用下將產生變形,但是去除外力后仍能恢復原狀的能力稱為彈性。金屬材料能保持彈性變形的最大應力即為彈性極限,相應于拉伸試驗曲線圖中的e點,以σe表示,單位為兆帕(MPa):σe=Pe/Fo式中Pe為保持彈性時的最大外力(或者說材料最大彈性變形時的載荷)。  (4)彈性模數:這是材料在彈性極限范圍內的應力σ與應變δ(與應力相對應的單位變形量)之比,用E表示,單位兆帕(MPa):E=σ/δ=tgα式中α為拉伸試驗曲線上o-e線與水平軸o-x的夾角。彈性模數是反映金屬材料剛性的指標(金屬材料受力時抵抗彈性變形的能力稱為剛性)。1.2.塑性  金屬材料在外力作用下產生永久變形而不破壞的最大能力稱為塑性,通常以拉伸試驗時的試樣標距長度延伸率δ(%)和試樣斷面收縮率ψ(%)延伸率δ=[(L1-L0)/L0]x100%,這是拉伸試驗時試樣拉斷后將試樣斷口對合起來后的標距長度L1與試樣原始標距長度L0之差(增長量)與L0之比。在實際試驗時,同一材料但是不同規格(直徑、截面形狀-例如方形、圓形、矩形以及標距長度)的拉伸試樣測得的延伸率會有不同,因此一般需要特別加注,例如最常用的圓截面試樣,其初始標距長度為試樣直徑5倍時測得的延伸率表示為δ5,而初始標距長度為試樣直徑10倍時測得的延伸率則表示為δ10。斷面收縮率ψ=[(F0-F1)/F0]x100%,這是拉伸試驗時試樣拉斷后原橫截面積F0與斷口細頸處最小截面積F1之差(斷面縮減量)與F0之比。實用中對于最常用的圓截面試樣通常可通過直徑測量進行計算:ψ=[1-(D1/D0)2]x100%,式中:D0-試樣原直徑;D1-試樣拉斷后斷口細頸處最小直徑。δ與ψ值越大,表明材料的塑性越好。1.3.韌性  金屬材料在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力稱為韌性。通常采用沖擊試驗,即用一定尺寸和形狀的金屬試樣在規定類型的沖擊試驗機上承受沖擊載荷而折斷時,斷口上單位橫截面積上所消耗的沖擊功表征材料的韌性:αk=Ak/F單位J/cm2或Kg·m/cm2,1Kg·m/cm2=9.8J/cm2αk稱作金屬材料的沖擊韌性,Ak為沖擊功,F為斷口的原始截面積。5.疲勞強度極限金屬材料在長期的反復應力作用或交變應力作用下(應力一般均小于屈服極限強度σs),未經顯著變形就發生斷裂的現象稱為疲勞破壞或疲勞斷裂,這是由于多種原
發布時間 : 2019-08-14 點擊 : 16
中國銅業加速把藍圖變為現實

中國銅業加速把藍圖變為現實

中國銅業2019年年中工作會議在中鋁大廈召開。中鋁集團黨組書記、董事長葛紅林,中鋁集團黨組成員、副總經理,中國銅業黨委書記、董事長劉建平,云南省國資委副主任李明秋出席會議并講話。葛紅林指出,上半年,中國銅業歸母凈利潤居各板塊第一,為集團業績創新高作出了積極貢獻,標志著中銅和云冶重組實現了多贏目標,實現了比預期更好的融合效果,實現了比預期更好的經營業績,實現了比預期更好的黨建工作。這充分證明中鋁集團與云南省委省政府戰略合作是成功的,充分證明中國銅業新班子是敢打硬仗、善打勝仗的,中銅干部員工是講政治、顧大局、敢擔當的,是值得黨組信任和托付重任的,新中銅發展是大有希望的。葛紅林要求,下一步,新中銅要加速把藍圖變為現實。一是經營成果要更優。要當好排頭兵,全力以赴應對各種風險挑戰,千方百計調動全員的積極性和創造性,進一步釋放戰略重組和深化改革的紅利,跑贏市場、跑贏大勢、跑贏同行、跑贏自己,確保超額完成全年各項目標任務。二是改革創新要更快。要緊緊圍繞改革創新轉型升級工作總基調,繼續推進供給側結構性改革,加快資產整合,做優做強銅、鉛鋅兩大核心主業,優化上中下游產業鏈,創新發展協同配套產業。要按照“4+4+4”戰略布局,繼續優化產業布局,落實海外中銅戰略。三是安全環保要更嚴。要堅持問題導向,出高招、用實招、動狠招,堅決打贏“三大攻堅戰”,切實樹立負責任的央企形象。葛紅林強調,新中銅要以高質量黨建引領高質量發展。一是主題教育要有新實效。要把學習貫穿始終,深入調查研究,把問題找到找準,把根源挖深,明確努力方向和改進措施。要對癥下藥,完善體制機制,堵塞管理漏洞。各級企業黨政“一把手”要帶頭學習、帶頭調查研究、帶頭檢視問題、帶頭整改落實,用優異的經營業績檢驗主題教育成效。二是黨管干部要有新舉措。要堅決貫徹新時代黨的組織路線,落實忠誠干凈擔當的新時期好干部標準。堅持嚴管厚愛,把從嚴管理干部貫徹落實到干部隊伍建設全過程。三是從嚴治黨要有新作為。要堅決做好巡視整改“后半篇文章”,強化整改落實和成果運用,推動改革、促進發展。要推進不能腐、不敢腐、不想腐體系建設,扎緊制度“籠子”,讓制度“長牙”,讓紀律“帶電”。要加強作風建設,狠抓落實中央八項規定精神不放松,持續改“四風”轉作風。要以“四更一好”的作風,開啟建設具有全球競爭力的世界一流銅鉛鋅企業新征程。劉建平指出,中國銅業正處于重組融合、轉型升級、加快發展的關鍵期和機遇期,肩負集團黨組和云南省委省政府的厚望,必須應勢而謀、順勢而為、乘勢而上,開啟高質量發展新征程。一是要牢記初心使命。堅持打造“兩平臺、一基地、三個千億產業”的目標,做到一張藍圖繪到底,一棒接著一棒跑,譜寫高質量發展新篇章。二是要正視優勢劣勢。要統籌布局,化劣勢為優勢,以動力變革推動質量變革、效率變革,實現高質量發展。三是要堅定目標方向。堅持全面從嚴治黨、全面深化改革、全面精準管理、創新“加減乘除”,加快質量變革、效率變革、動力變革,構建全產業鏈一體化發展模式。劉建平強調,下半年,中國銅業要繼續深入貫徹落實中央領導對集團黨建工作的重要批示精神,按照集團黨組部署和年中工作會議安排,以開展“不忘初心、牢記使命”主題教育和召開公司第一次黨代會為契機,落實“深改革、精管理、快融合、多盈利”的年度工作總要求,保持“起跑即沖刺,開局即決戰”的狀態,奪取新中銅起步之年新勝利。一是充分發揮黨建工作的引領作用。繼續扎實開展“不忘初心、牢記使命”主題教育,精心籌備開好第一次黨代會,縱深加強基層黨組織建設,持續深化全面從嚴治黨,加快推進企業文化建設。二是全力以赴完成年度生產經營目標任務。加力改革攻堅,培育新動能;加碼生產經營,爭創新業績;加速夯實基礎,嚴密防風險。三是打造高素質專業化干部人才隊伍。堅持黨管干部,爭當有為干部,補齊人才短板。中鋁集團總經理助理,中國銅業黨委副書記、總裁許波作上半年工作報告。報告總結了新中銅現狀及目標,回顧了上半年中國銅業取得的成績,并對下半年各項工作進行部署。2019年以來,中國銅業緊緊抓住戰略重組歷史機遇,全面從嚴治黨、全面從嚴治企,實現半年各項目標,新中銅開局起步良好。下半年,中國銅業將認真貫徹落實集團年中工作會議精神,突出抓好資源儲備、海外布局、資本運營,持續開展專項工作,加快推進項目建設,加快推進改革創新,有效防范化解風險,堅決打贏“三大攻堅戰”,全面從嚴加強黨的建設,堅決完成年度任務,為加快高質量發展步伐奠定堅實基礎。會議組織學習了中鋁集團2019年年中工作會議精神,聽取了中國銅業年中經濟運行情況報告、2017—2018年度選人用人“一報告兩評議”情況通報。各參會代表按礦山、冶煉、加工協同企業分組就新中銅的發展思路、方向和戰略舉措等進行了討論。
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