2.2　组批　　棒材应成批提交验收，每批应由同一合得奖号、状态和规格组成。　　2.3　检验项目　　每批产品出厂前应进行化学成分、外形尺寸及偏差、力学性能和外观质量的检验。直径大于或等于20mm的棒材应进行低倍组织，淬火制品应进行显微组织检验。　　2.4　取样　　棒材的取样位置和数量应符合表8的规定。　　表8 棒材的取样位置及数量　　检验项目 取样部位 每批取样数量 要求的章条号 试验方法的章条号　　化学成分 铸造时（或棒材上） 每熔次1个 3.2 4.1　　力学性能 挤压前端切取 每批2%,不少于2根 3.4 4.3　　显微组织 热处理炉高温区 每炉（批）2根 3.6 4.5　　低倍组织 挤压尾端切取 每批2%,不少于2根 3.5 4.4　　外形尺寸 — 逐根 3.3 4.2　　表面质量 — 逐根 3.7 4.6　　注： 化学成分分析时，供方在铸造稳定时取样，复验或仲裁时可在棒材任意部位切取。　　2.5　检验结果的判定　　2.5.1　化学成分不合格时，判该批不合格。　　2.5.2　外形尺寸或表面质量不合格时，判该根不合格。　　2.5.3　室温拉伸力学性能不合格时，应从该批中（含原检验不合格者）另取双倍数量的试样进行复验，复验合格时判该批合格。若复验结果仍有不合格者，判该批不合格，但允许供方逐根检验或重新进行热处理，取样检验，合格者交货。　　2.5.4　显微组织不合格时，判该批不合格。　　2.5.5　在低倍组织中缩尾、成层、粗晶环不合格的棒材，允许承制方切取一段复验，直至合格为止，则该批中的其他棒材应按上述三种缺陷分布的较大长度切尾或逐根检验，合格者交货。当出现其他缺陷时，该批产品由供需双方协商处理。　　3　标志、包装、运输、贮存　　3.1　标志　　3.1.1　在验收合格的棒材挤压前端应打上如下标志（或挂上如下标志的标牌）：　　供方技术监督部门的检印；　　合得奖号；　　供应状态；　　产品批号。　　产品的包装箱标志应符合GB/T3199的规定。　　3.2　包装、运输、贮存　　棒材不涂油，不垫纸包装。需方要求涂油或垫纸时，应在合同中注明。其他包装、运输、贮存的要求按GB/T3199规定。　　3.3　质量证明书　　每批棒材应附有产品质量证明书，其上注明：　　供方名称；　　产品名称；　　合得奖号、供应状态及规格；　　批号；　　净重和件数；　　各项分析项目的检验结果和技术监督部门的印记；　　本标准编号；　　包装日期（或出厂日期）。　　4　合同内容　　订购本标准所列产品的合同（或订货单）内应包括下列内容：　　产品名称；　　合得奖号；　　供应状态；　　规格；　　外形尺寸及允许偏差（若未注明则按普通级供货）；　　重量（或根数）；　　本标准编号；　　选择项目（如粗晶环的要求，成层的要求。若不注明时，按本标准执行。）

1　范围　本标准规定了一般工业用铝及铝合金拉制棒材的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存及合同内容等。 　　本标准适用于铝及铝合金拉制圆棒、正方形棒（方棒）及矩形棒（扁棒）。 　　2　引用文件 　　下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的较新版本。凡是不注日期的引用文件，其较新版本适用于本标准。 　　GB/T 228 金属材料　室温拉伸试验方法 　　GB/T 3190 变形铝及铝合金化学成分 　　GB/T 3199 铝及铝合金加工产品包装、标志、运输、贮存 　　GB/T 3246（所有部分） 变形铝及铝合金制品组织检验方法 　　GB/T 6395 金属高温拉伸持久试验分析方法 　　GB/T 6987(所有部分) 铝及铝合金化学分析方法 　　GB/T 16865 变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样 　　GB/T 17432 变形铝及铝合金化学成分分析取样方法 　　3　要求 　　3.1　产品分类 　　3.1.1　牌号、状态及规格 　　棒材的合得奖号、供应状态及规格应符合表1的规定。 　　表1 合得奖号、状态、规格 　　合 金 牌 号 供 应 状 态 规 格/mm 　　圆 棒 直 径 方 棒 边 长 扁 棒 　　厚度 宽度 　　1060、1100、3A21、5A02 0、F、H18 5～100 5～50 5～40 5～60 　　2A11、2A12、2024 0、F、T4、T351 　　2014 0、F、T4、T6、T351、T651 　　3003、5052 0、F、H14、H18 　　7A04、7A09、7075 0、F、T6、T651 　　6061、6A02 F、T6 　　注：若需要其他合金或状态的棒材，可由供需双方协商 　　3.1.2　标记示例 　　3.1.2.1　用2024合金制造的、供应状态为T351、直径为30mm，定尺长度为3000mm的高精级棒材，标记为： 　　棒 2024 T351高精级 φ30× 　　3.1.2.2　用3A21合金制造的、供应状态为0、厚度为20 mm，宽度为40mm的普通级矩形棒材，标记为： 　　扁棒 3A21-O 20× 　　3.2　化学成分 　　棒材的化学成分应符合GB/T3190的规定。 　　3.3　外形尺寸及允许偏差 　　3.3.1 截面尺寸及允许偏差 　　3.3.1.1 圆棒直径及其允许偏差应符合表2的规定。 　　表2 圆棒直径及其允许偏差 单位为毫米 　　直 径 允许偏差（±） 　　普通级 高精级 　　5～12.5 0.06 0.04 　　>12.5～25.0 0.08 0.05 　　>25.0～38.0 0.10 0.06 　　>38.0～50.0 0.15 0.10 　　>50.0～75.0 0.23 0.15 　　>75.0～85.0 0.30 0.20 　　>85.0～100 0.45 0.30 　　注：当尺寸允许偏差只规定（ ）或（－）时，其值为上述数值的2倍。 　　3.3.1.2 扁棒、方棒规定宽度、厚度或边长及其允许偏差应符合表3的要求。 　　表3 扁棒、方棒的宽度、厚度或边长及其允许偏差 单位为毫米 　　定的宽度、厚度或边长 允许偏差（±） 　　普通级 高精级 　　5～12.5 0.08 0.05 　　>12.5～25.0 0.10 0.06 　　>25.0～38.0 0.12 0.08 　　>38.0～50.0 0.20 0.13 　　>50.0～60 0.30 0.20 　　注：当尺寸允许偏差只规定（ ）或（－）时，其值为上述数值的2倍。 　　3.3.1.3 方棒或扁棒的圆角半径 　　方棒或扁棒的圆角半径应符合表4的规定。 　　表4 方棒、扁棒的圆角半径 单位为毫米 　　边长或宽度 圆角半径， 不大于 　　≤30 2 　　>30～60 5 　　3.3.2 弯曲度 　　3.3.2.1 棒材的弯曲度是将棒材放在平台上，在自重作用下仍存在的弯曲。 　　3.3.2.2 圆棒纵向弯曲，对于直径不大于10mm的棒材，允许有用手轻压即可消除的弯曲；其他规格圆棒：每米长度上不大于3mm，全长累计。根据需方要求，高精级弯曲度不大于2mm/m，全长累计，但必须在合同中注明。 　　3.3.2.3 方棒或扁棒的纵向弯曲应符合表5的规定。需要高精级时应在合同中注明，未注明时按普通级执行． 　　表5 方棒、扁棒的纵向弯曲度 单位为毫米 　　棒或扁棒的厚度 弯曲度要求 不大于 　　普通级 高精级 　　每300㎜上 全长L米上 每300㎜上 全长L米上 　　5～10 用手轻压，弯曲消除。 　　>10～50 1 2×L 0.3 1×L 　　3.3.2.4 方棒或扁棒允许有个别的轻微波浪存在，波浪度的幅度不超过1mm。 　　3.3.3 切斜度 　　棒材端面应切平整，切斜度不大于3°。 　　3.3.4 扭拧度 　　方棒或扁棒的任何部分绕纵轴的扭拧度，普通级每米长度上不允许超过8°，全长累计；高精级每米长度上不允许超过2°，全长不允许超过7°。 　　3.3.5 方棒或扁棒的平面间隙 　　3.3.5.1 方棒或扁棒的平面间隙是指沿方棒的边长或扁棒的宽度方向测得的棒材底面与平台或直尺之间的间隙值。 　　3.3.5.2 方棒或扁棒的平面间隙应符合表6的规定。需要高精级时应在合同中注明。 　　表6 方棒、扁棒的平面间隙 单位为毫米 　　棒或扁棒的宽度 B 平 面 间 隙 　　普 通 级 高 精 级 　　≤25 ≤0.20 ≤0.20 　　>25～60 ≤0.8％×B ≤0.4％×B 　　3.3.6 棒材的长度及允许偏差 　　棒材的长度可按不定尺、定尺或倍尺供应，其长度范围为1～6m。对倍尺供应的棒材应加入锯切余量，每个锯口按5mm计算。其纵向长度允许偏差不应超过15㎜。 　　3.4　力学性能 　　一般工业用铝及铝合金棒材的室温纵向力学性能应符合表7的规定。 　　表7 室温纵向力学性能 　　得奖号 状态 直径或厚度 （mm） 抗拉强度 Rm (N/mm2) 规定非比例延伸强度 Rp0.2 (N/mm2) 断后伸长率 A % 　　不 小 于 　　1060 O ≤100 55 15 22 　　H18 ≤10 110 90 － 　　1100 O ≤100 75～105 20 22 　　H18 ≤10 150 － － 　　2A11 O ≤100 ≤245 － 10 　　T4、T351 ≤100 370 215 12 　　2A12 O ≤100 ≤245 － 10 　　T4、T351 ≤22 390 255 12 　　>22～100 420 275 10 　　2014 O ≤100 ≤245 － 12 　　T4、T351 ≤100 380 220 12 　　T6、T651 ≤100 445 375 8 　　2024 O ≤100 ≤245 － 12 　　T4、T351 ≤12.5 425 310 10 　　>12.5～100 425 290 9 　　3A21 O ≤100 ≤165 － 20 　　H18 ≤10 180 － － 　　3003 O ≤100 95～135 35 25 　　H14 ≤10 135 － － 　　H18 ≤10 180 － － 　　5A02 O ≤100 ≤225 － 10 　　H18 ≤10 265 － － 　　5052 O ≤100 175～245 70 20 　　H14 ≤30 235 180 5 　　H18 ≤10 265 220 2 　　6A02 T6 ≤100 295 － 12 　　6061 T6 ≤100 290 240 9 　　7A04 7A09 O 所有 ≤280 － 10 　　T6、T651 ≤22 490 370 7 　　>22～100 530 400 6 　　7075 O ≤100 ≤280 － 10 　　T6、T651 ≤100 530 455 6 　　所有 F ≤100 － 　　注：表中未列的合金或规格的力学性能附结果，也可由供需双方协商 　　3.5　低倍组织 　　3.5.1　棒材的低倍试片上，不允许有偏析聚集、非金属夹渣、裂纹及缩尾。 　　3.5.2　成层深度不允许超过棒材负偏差之半。经供需双方协商，可供应无成层的棒材。 　　3.5.3　直径小于20mm的棒材不检查低倍组织。 　　3.5.4　低倍试片上粗晶环深度：合同中未注明时，粗晶环不检验。合同中注明粗晶环检验时，2A12、2A11、6A02、7A04、7A09、7075的粗晶环深度不大于8mm。对粗晶环有更严要求时，双方可协商解决。 　　如果粗晶环深度超出规定时，可在粗晶区取样作力学性能，如力学性能符合表5的规定时，则该粗晶区允许存在。 　　3.6　显微组织 　　棒材的显微组织不允许有过烧。 　　3.7　表面质量 　　3.7.1　棒材表面不允许有腐蚀、裂纹、起皮、气泡及粗擦伤。 　　3.7.2　棒材表面允许有深度不超过直径负偏差的压坑、擦伤、氧化色、不粗糙的黑白斑及由于矫直产生的螺旋亮条等其他缺陷。 　　3.7.3　棒材表面缺陷允许进行检验性打磨，但应保证棒材较小直径或厚度。 　　4　试验方法 　　4.1　化学成分分析方法 　　棒材的化学成分分析取样按GB/T17432规定，化学成分仲裁分析方法采用GB/T6987的规定。 　　4.2　外形尺寸测量方法 　　棒材直径或宽度、厚度用精度不低于0.01mm的量具测量，长度用米尺测量。 　　4.3　力学性能试验方法 　　棒材的室温拉伸力学性能试样应符合GB/T16865的规定。其试验方法应符合GB/T228的规定。 　　1.1　低倍组织检验方法 　　棒材的低倍组织检验方法应符合GB/T3246.2规定。 　　1.2　显微组织检验方法 　　棒材的显微组织检验方法应符合GB/T3246.1规定。 　　1.3　表面质量的检验 　　棒材的表面质量用目视检验。当深度难以确定时，可采用打磨法进行检查。 　　2　检验规则 　　2.1　检验和验收 　　2.1.1　棒材应由供方技术监督部门进行检验，保证产品质量符合本标准的规定，并填写质量证明书。 　　2.1.2　需 方应对收到的产品按本标准的规定进行复验。复验结果与本标准及订货合同的规定不符时，应以书面形式向供方提出，由供需双方协商解决。属于外观质量及尺寸偏 差的异议，应在收到产品之日起一个月内提出，属于其他性能的异议，应在收到产品之日起三个月内提出。如需仲裁，仲裁取样应由供需双方共同进行。

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; NBC铜合金材料属析出性硬化特种合金，通过严格铸造工艺和(Cr，zr，Ti，Be，Ni)成份控制、热处理工艺以及锻压变形量。其主要性能指标为：硬度(HRB)&ge;100，导电率(MS／M)&ge;30，软化温度(℃)&ge;650。该厂生产的NBC铜合金材料属国家级新产品，被认定为一九九九年度国家级新产品，具有良好的导电性、导热性、高强度、高硬度、抗熔性、高温热稳定性、无磁性以及撞击时不产生火花等特点。将其制成电极，工作端不易变形，修整次数少，使用寿命高，节约用电，将其制成气焊和气割的烧嘴，高温热稳定性良好，工作稳定，寿命长；将其制成冶金工业中连铸生产线上的结晶器。性能可靠，使用寿命长；将其制成塑胶和玻璃成型模具，可提高生产效率，同时使制成品表面光洁美观；将其制成防火、防爆等安全阀门和安全工具，确保安全。NBC铜合金材料广泛应用于航空航天、汽车、摩托车、自行车、造船、冶金、石油、化工、不锈钢型材、铝型材、制罐、电风扇、空调机、电冰箱、热水器、电子柜和餐具等 行业 。它是最新一代电阴焊电极材料和铜合金材料，可取代昂贵的进口产品，年节约外汇百万美元，社会效益和经济效益非常显著。投资者要求：熟悉铜合金领域，并投资100万之内用于扩大生产规模。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铜合金线材的品种、主要用途和发展趋势。铜合金线材按照合金牌号分为黄铜线、青铜线和白铜线。&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;近年来，铜合金线的合金品种增加很快，青铜、白铜和特殊合金线的利用空间远高于普通的黄铜线，已成为线材发展的热点。铜合金线的主要品种有条帽铅黄铜线、接插件用青铜线、圆珠笔芯线、镜架线、保护气体焊丝、铜磷焊丝和铜银焊丝等，广泛应用于IT 产业 、汽车、机械、电气、服装、装饰、五金、航空和航天等诸多领域。目前世界上铜合金线材 市场 需求的增长速度，高于板带、管棒等铜材品种。铜合金线材占铜线材的比例为5％ ～6％ ，占铜加工材的比例为2％ ～3％。根据有关统计资料， 目前世界上铜合金线材的总体规模大约为50万吨左右，主要生产国及出口国为美国、日本和德国&uml; 。2000年，美国、日本和德国合金线材的生 产量 分别为12．85万吨、4．7万吨和3．96万吨； 出口量分别为4．46万吨、1．65万吨和1．41万吨。&nbsp; 我国铜合金线的生产企业遍布全国，各企业技术装备水平参差不齐。主要生产企业有广州金一佰有限公司、上海棒线总厂、上海斯米克公司、宁波 有色 合金有限公司，宁波金田有限公司、南京合金线材厂等厂家。2001年，上述企业的铜合金线 产量 约达5万吨。1997年～2001年的五年间，我国铜合金线材的 产量 分别为3．40万吨、4．56万吨、5．9万吨、7，2万吨和8．15万吨，年平均增幅达20％以上 。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铜合金线材的应用铜合金线材的主要应用领域为拉链制造业、气门芯、条帽线制造业、焊料制造业、眼镜框制造业、接插件制造业、饰件、按纽、钟表制造业及汽车制造业等。这几个 行业 对铜合金线的需求量为7．1万吨，占铜合金线需求量的81％ ，其中需求量最大的为拉链制造业，年需求铜合金线约2万吨以上，其次为气门芯、条帽线制造业，年需求量约为1．5万吨 。黄铜线材具有高强、耐蚀、易切削和低成本等特点，主要应用于制造各种建筑配件、制锁、接插件、端子、镜架、拉链、条帽和弹簧等领域，其发展方向是充分利用合金的各种边角余料，在黄铜线中加入铬元素，生产低成本、易切削、高性能的黄铜线和型线。&nbsp; 青铜线材主要应用于制造弹性元件、高耐磨的接插件和端子、仪表游丝、张丝、养护焊接耐磨和耐蚀件、 金属 制网等领域。近年来，由于信息 产业 的迅猛发展，锡青铜线的需求量迅速增加，其发展方向是提高线材强度，如将锡的含量提高到9％ ，即可替代铍青铜、白青铜。青铜线材的另一大发展方向是作为高强度工件的氩弧焊接用焊丝， 其中QAL7、QAL9．2、QAL9．4、QAL10．4．4、QAL10．等合金焊丝的 市场 需求量近年来骤增。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 锌白铜具有耐蚀性能好、表面光洁、美观、强度中等以上、弹性好、易焊等优点，可作为结构体、紧固件、弹性元件、接插件等，广泛应用于眼镜配件、服装辅材、精密仪器、仪表、医疗器械和通讯等 行业 。随着我国经济的发展，其用量正在逐年增加。根据铜合金线应用领域的发展趋势分析，可以看出，铜合金线在汽车制造业、接插件制造业、电极丝制造业、高能电池制造业、仪器仪表制造业等 行业 中，具有广阔的发展前景。其合金线需求量的增长速度均超过10％，高于合金线需求量的平均增长速度。首先，电子通讯和IT 产业 在未来几年内仍将呈高速发展态势。专家预计，计算机及其网络将会呈现几何级数增长，因此，接插件用合金线材需求量将会大幅增加，目前的年需求量大约在5000吨左右，未来将以l8％的增速增长；其次，随着汽车工业的发展，汽车工业用铜合金的需求量也将具有较高的增长速度，目前年需求量为3000吨左右，未来将以20％ 左右的增速增长；第三，铜银合金以其高导电率、耐磨性、耐高温和耐腐蚀等性能，在制作绕线端子和焊丝方面大有用武之地，焊丝焊料用合金线年需求量约为1万吨以上，未来将以8％的增速增长；第四，自行车条帽、气门芯、笔芯、电池、拉链等日常生活低值易耗品，虽然保持在4％ ～6％ 的增幅，但需求量大， 市场 相对稳定；第五，高能电池制造业、电极丝制造业的合金线需求量， 目前不是太大，但有较高的发展空间，对合金线需求量的增速均在l0％ 以上；第六，制锁业、弹簧、垫圈制造业作为合金线材应用的传统 行业 之一，需求将稳中有升。铜合金线材的主要生产工艺黄铜线材的生产工艺在生产上应用的黄铜线主要有扁线和圆线，中小企业主要生产方法有：水平连铸．多模拉伸法。主要生产工艺如下：水平连铸一连拉连刨一低氧退火一稀酸洗一多模拉伸一I I光亮退火一检验、包装、入库加工性能简单黄铜塑性好，可冷热压力加工，其室温伸长率随着zn含量的增加而增加，至30％ 一32％zn时，达到极大值。所有黄铜在200℃ 一700℃之间的某一温度范围内，均出现脆性区。黄铜存在脆性区，其原因很多，其中之一，是受微量杂质的影响。一般黄铜的冷态加工性能和黄铜的成分、组织有关。a黄铜(尤其是Cu：67％ ～68％)具有很高的室温塑性，两次退火之间的加工率可达～70％或～90％ (线材)。二相黄铜易于加工硬化，且随着二相的增加，塑性剧烈下降。冷加工时要严格控制加工率，防止材料表面开裂。在工业生产中a黄铜两次退火之间的加工率一般控制在～65％ ；二相黄铜一般控制在～55％ ；为进一步善产品质量，一般采取多道次低加工率法(多模拉伸法)生产，道次延伸率控制在～1．15。生产中杂质的影响几种杂质对黄铜生产中的影响如下 ：铁：作为杂质存在，对力学性能没有显著影响。铁在黄铜中的溶解度极小，它常以富铁相杂质点分布在基体中，具有细化晶粒的作用。做抗磁用黄铜零件时，Fe&lt;0．03％。铅、铋：铅在简单黄铜中是有害杂质，它以颗粒状分布在晶界或易熔共晶上，当a黄铜的含铅量&gt;0．03％ 时，使黄铜在热加工时出现热脆性，但对冷加工性能无明显影响，铋亦一样。锑：随着温度的降低，锑在a黄铜中的溶解度急剧减少，析出脆性化合物cu sb，呈网状，严重损害黄铜的冷加工性能。磷：很少固溶于cu．zn合金，在a黄铜中磷若超过0．05％ ～0．06％ ，就会出现脆性相Cu P，降低黄铜塑性。砷：室温时砷在黄铜中的溶解度&lt;0．1％ ，过量则产生脆性化合物cu As，分布在晶界上，降低黄铜塑性。含0．02％ ～0．05％As，可防止黄铜脱锌，提高耐蚀性。青铜线材的工艺中小企业生产青铜线材的主要方法为：水平连铸／上引一冷轧 多模拉伸法：水平连铸／上引一冷轧、压扁一多模拉伸法等。生产工艺如下：水平连铸／上引一冷轧一低氧退火一拉刨一低氧退火一稀酸洗一多模拉仲一检验、包装、入库。&nbsp; 加工性能<br /

铅合金材lead alloys ，是以铅为基加入其他元素组成的合金。按照性能和用途，铅合金材可分为耐蚀合金、电池合金、焊料合金、印刷合金、轴承合金和模具合金等。铅合金材主要用于化工防蚀、射线防护，制作电池板和电缆套。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铅合金材的变形抗力小，铸锭不需加热即可用轧制、挤压等工艺制成板材、带材、管材、棒材和线材，且不需中间退火处理。铅合金材的抗拉强度为3～7 kgf/mm2，比大多数其他金属合金低得多。锑是用于强化基体的重要元素之一，仅部分固溶于铅，既可用于固溶强化，又能用于时效强化；但如果含量过高，会使铅合金材的韧性和耐蚀性变坏。从综合性能考虑，铅合金材用于制作化工设备、管道等耐蚀构件时，以含6%左右为宜；用于制作连接构件时，以含锑8%～10%为好。铅锑合金加入少量的铜、砷、银、钙、碲等，可增加强度，称为硬铅。由于铅合金的剪切、蠕变强度低，在一定的载荷和滚动切变作用下，铅合金材易于变形并减薄成为箔状；且铅合金的自润性、磨合性和减震性好，噪声小，因而是良好的轴承合金。铅基轴承合金和锡基轴承合金统称为巴氏合金，可制作高载荷的机车轴承。含砷高达2.5%～3%的铅合金，适于制作高载荷、高转速、抗温升的重型机器轴承。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铅合金材具有不易被X和&gamma;射线穿透的特性，可作放射性工作的防护材料。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铅合金材的烟尘有毒，熔铸时要有良好的防护措施。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铅广泛应用于各种工业，大量用来制造蓄电池；在制酸工业和冶金工业上用铅板、铅管作衬里保护设备；电气工业中作电缆包皮和熔断保险丝。含锡、锑的铅合金用作印刷活字，铅锡合金用于制造易熔铅焊条，铅板和镀铅锡薄钢板用于建筑工业。铅对X射线和&gamma;射线有良好的吸收性，广泛用作X光机和原子能装置的保护材料。汽油内加入四乙基铅可提高其辛烷值。用作颜料的铅化合物有铅白、铅丹、铅黄、密陀僧等。盐基性硫酸铅、磷酸铅和硬脂酸铅用作聚氯乙烯的稳定剂。还用在橡胶、玻璃、陶瓷工业，醋酸铅用于医药部门。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 更多关于铅合金材的资讯，请登录上海有色网查询。&nbsp;&nbsp;&nbsp;

铜合金带材&nbsp;&nbsp;&nbsp; 集成电路（IC）是现代电子信息技术的核心，是现代科学技术发展的重要标志之一。集成电路的基础材料包括芯片、引线框架和封装材料，其中引线框架起到支撑芯片、连接外部电路和散热的作用。随着集成电路向大规模、超大规模以及线路高集成化、高密度化方向的迅速发展，引线框架也向短、小、轻、薄方向发展，这就要求引线框架材料具有高强度、高导电导热性以及良好的焊接性、耐蚀性、加工成型性、塑封性能、光刻性、抗氧化性等一系列综合性能。铜合金以其优异的综合性能而成为重要的引线框架材料，目前，铜合金引线框架材料已经占到总量的80%左右。铜合金引线框架材料主要是采用复杂合金化原则，通过向铜中加入少量、多元的合金元素，在小幅度降低导电率的前提下，提高合金的强度和综合性能。添加元素在铜中的固溶度随着温度降低有很大变化，利用固溶强化和沉淀强化达到高强度高导电的目的。目前，国内外开发的引线框架用铜合金已有百余种，按材料的性能基本可分为高导电型、中导电中强度型、低导电中强度型和高强度型；按合金的成分分类，主要有铜-铁-磷系、铜-铬-锆系、铜-镍-硅系和铜-银系等。虽然铜合金引线框架材料种类繁多，但是目前大量使用的只有KFC、C1220和Cl94三种。其中Cu-Fe-P系的KFC（Cu-0.1Fe-0.03P）是最具代表性的高导电材料之一，其导电率&ge;85%IACS，强度约400MPa，硬度HV120左右[1,2]。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 铜合金引线框架材料的生产水平代表着一个铜加工企业技术水平的高低。目前，国内主要有四家企业生产引线框架用铜合金带材，但普遍存在生产规模小、品种规格少、质量精度差等问题，与国外同类产品相比，还存有较大差距。国产框架材料大都用于低端产品，而用于高端产品的引线框架材料几乎完全依靠进口。不仅使国家每年花费大量外汇，而且也制约了我国电子信息 产业 ，尤其是集成电路制造业的生产和发展。需要从各个工序着手解决问题，本文仅从熔铸工艺、轧制及热处理工艺等方面，对广泛使用的高电导材料KFC的组织、性能进行了研究，并将两家国内公司生产的KFC样品与进口样品进行了对比分析，为进一步提高我国引线框架铜带生产的技术水平，缩小与国际先进水平的差距，促进引线框架材料的国产化提供参考。&nbsp;&nbsp;&nbsp; 一种铜及铜合金带材的制造方法，其特征在于：第一步，采用连续挤压的方法将铜及铜合金材料连续挤压成铜及铜合金坯；第二步，采用轧制的方法将所述的铜及铜合金坯轧制成所需要规格的铜及铜合金带材。进一步，经连续挤压的坯料截面可以是矩形坯或者不封闭的曲线型坯。采用该方法可以制造出超长的铜及铜合金带材；且带材的品质高、质量好；设备投资少；工序短、效率高；产品成材率高。&nbsp;

虽然当前还不能完全取代钢船与玻璃钢船，但铝合金船舶具有十分强劲的发展潜力，无论是在材料寿命，还是节能环保方面，都具有很强优势。　　长期以来，铝合金船舶市场不温不火。国家海洋经济战略的实施、节能减排的需要以及涉海活动的增加正在改变这种情况，这也给低迷的船舶制造行业带来了巨大的前景。　　船舶的节能之路　　目前，材质和工艺更为环保的铝合金船舶已然成为制造的趋势。铝合金船舶是继钢质船舶与玻璃钢船舶后第三种材质的船舶，已在市场上得到广泛运用且可以被大力发展。虽然当前还不能完全取代钢船与玻璃钢船，但铝合金船舶无论是在材料寿命，还是节能环保方面都具有十分强劲的发展潜力。　　随着国内外造船业突飞猛进的发展，船舶的环保性与轻量化越来越被重视。这一趋势使得造船商将目光转向铝合金船舶。与低碳钢相比，铝合金可以使船结构减轻50%。船身重量减轻，航行速度提高，油耗降低，那么船舶排放的二氧化碳量就相应减少，污染也随之减少。而玻璃钢船舶在制造及拆解过程中会产生大量有害物质，并且传统玻璃钢材料可修复性差，不易被降解，对环境污染很大。　　事实上，早在1891年瑞士就首次建造铝汽艇，但由于当时铝合金品种少，抗腐蚀性能也不尽如人意，从而限制了在造船方面的应用。直到上世纪20年代末，铝合金在造船上的应用又重新发展起来。　　而我国铝合金船艇制造业发展速度比较缓慢，直到技术突破之后，才在铝合金船艇方面有了飞跃发展。长期以来，高污染、高耗能是铝这个传统产业留给人们的固有印象，但丛林用行动证明：铝是可以变成绿色的。丛林集团抓住国家宣传的“绿色铝”，扩大铝应用、发展铝精深加工的政策机遇，积极转方式调结构，趟出了一条破解铝产能过剩的“丛林路径”。　　促进船舶工业转型升级　　近年来，丛林依托强大的铝合金型材研发、生产及深加工优势，不断加快技术创新，延长产业链，调整产品结构，逐渐走出一条促进产业转型升级、加快转变经济发展方式之路。　　丛林凯瓦引进芬兰技术合作研发的铝合金特种船舶，促进了我国船舶工业的结构调整和转型升级。　　由于铝的低密度、高强度、高刚性和耐腐性，使用铝建造的船舶与使用钢材或其它合成材料建造的船舶相比重量减轻15%至20%。铝合金的高韧性、抗腐蚀性以及可焊性为建造对重量要求严格的船型提供了很好的选择，再加上铝的加工成本较低及铝合金突出的物理特性，使得用铝合金制造船舶十分经济。从船舶设计者角度来看，使用铝合金制造的船舶可以达到更高的速度以及更长的使用寿命。铝合金的这些优点使其在船舶的应用上发展得很快。　　铝合金船舶建造是丛林集团延伸集团公司铝产业链、形成高端铝合金产品的重要项目之一。通过全套引进芬兰知名船企的产品及生产技术，丛林集团拥有国际一流的生产加工设备，加之集团雄厚的铝合金型材挤压和深加工实力，已研发制造出安全、高效、环保、节能的铝合金特种船舶，实现了产品的国际化、市场化、高端化。　　目前，丛林凯瓦正向打造国内领先的铝合金船舶研发、制造强企不断迈进，主要生产各种规格的引航船、工作船、公务船、巡逻船、钓鱼船等铝合金船艇。船艇型号齐全、功能多样、高速便捷、安全舒适、外形美观，抗冲击、耐腐蚀、自重轻，是传统的木制、钢制、玻璃钢船艇的更新换代产品。　　做同行业的领军者　　在铝合金船舶家族的众多成员中，公务艇被认为具有广阔的发展前景。中国水域资源非常丰富，拥有1.8万多公里大陆海岸线，500平方米以上的岛屿有6500多个，岛屿海岸线长1.4万多公里。近年来，周边国家加紧对海洋资源和海洋权益的争夺，给我国海洋管理和执法带来巨大挑战。　　据悉，目前国内缺乏船长20至80米浅吃水、航速高的大型铝合金高速执法公务船艇，而这种公务船艇占所有海上执法公务船艇的25%至30%。据此测算，未来铝合金高速执法船市场在200亿元左右。　　在制造公务艇方面，丛林凯瓦走在了行业前列。11月4日，丛林凯瓦与上海国际港务（集团）股份有限公司在上海举行签约仪式，双方正式签订铝合金交通艇设计建造合同。“丛林凯瓦凭借最先进的技术、最好的服务成功中标，我认为未来的结果值得大家期待，更会让我们满意。”上港集团副总裁方怀瑾表示，希望通过双方的努力，如期诞生国内首艘喷泵式铝合金引航艇，在公务艇领域争立新标杆。

在轿车行业中运用铸造铝合金的零部件许多，比如发动机缸体、活塞、汽缸盖，冷却体系中的水泵、接头，焚烧体系中的汽油泵、喷嘴、变速体系中的变速箱等等。对此类铝合金铸件来说，假如发生油水走漏，会严重影响整车的功能。为此选用浸渍技能对其进行处理是较有用的，且能节约资源、节约能源，一起也有利于环境保护。　　　　众所周知，金属材料零部件在铸造过程中，会因其凝结缩短而发生缩短孔，这就不可防止地由、氮气等气体引起气孔缺点。别的，不必铸造法而用粉末冶金法制作的金属烧结体和陶瓷烧结体，自身就是多孔体。为了进步它们的机械功能，就必须消除和削减其内部的孔隙缺点。因此，研讨开发浸渍技能的意图就在于此。　　　　现在，据有关资料记载，浸渍技能主要有以下三种办法∶　　　　内部加压浸渍法；　　　　浸渍前抽真空一加压法；　　　　浸渍后抽真空一加压法。　　　　被浸渍的物体内部若有孔隙，就必须用浸渍液将其间的空气置换出来。而处于真空或减压状态下，浸渍液很简单置换其间的空气。另一方面，即便在浸渍液与被浸渍物之间的湿润性差、浸渍速度变快的情况下，能够经过升压泵有用地发生高液压，进而在真空加压下，经过加热被浸渍物，添加浸渍液流动性，这样就能够在温度散布均匀的情况下进行优质的浸渍处理。　　　　加压浸渍法有许多长处，但进行加压一真空一高温处理时，技能上也有必定的难度，一起关于压力容器的运用在法律上也有许多约束。图1所示的高温真空加压浸渍设备克服了上述问题。如前工序1(加热+加压处理)中，在加热的一起进行加压，槽内的气体分子数会添加，使对流传导功率进步，从而使浸渍液与被浸渍物的温度散布均匀。在前工序2(真空处理)中，能够扫除被浸渍物中的空气、水分、有机气体等不纯物质。经过真空处理后，进步了浸渍液的浸透性。　　　　在浸渍工序1(浸渍处理)中，例如用升降机械将被浸渍物放到浸渍液中，使浸渍液浸透到被浸渍物内部。而浸渍工序2(加压浸渍处理)能够使浸渍液浸透到被浸渍物内部，若运用高黏性的浸渍液，就连真空处理不充沛也能发生充沛的浸透作用。一起，因为加压也可抑制浸渍时发生气泡。经过加工工序(冷却+排气处理)将被浸渍物提起进行冷却，使浸渍液硬化。随后，减压使被浸渍物回到大气中，而此刻，被硬化的浸渍液中气泡也会胀大。　　　　为了使浸渍技能运用于轿车发动机活塞的制作中，在浸渍过程中尽量把压力控制在必定范围内，以防止运用高压容器，而且对重力铸造设备进行改善。一起，还开发了0.8兆帕以下的低压浸渍法。　　　　2 低温浸渍法制作铝合金复合材料　　　　作为轿车发动机活塞等零部件用铝合金复合材料，分量必需要轻，且要耐高温。本来此类零部件是用高压铸造法和粉末冶金法出产的。可是，这两种办法难以出产大型且形状杂乱的零部件。为了防止这些缺点，咱们选用了金属纤维作强化材料的金属复合材料，并用低压浸渍法来出产大型且形状杂乱的金属复合材料零部件。经过实验验证了低压浸渍法适用于制作铝合金复合材料，且可在有凝结缩短缺点和流动性差的情况下取得无孔隙的复合材料。　　　　选用ASTM标准中的A3360(Al，13%Si，1.5%Ni，1.3%Cu，1.3%Mg)作为基体合金。选定日本绷簧株式会社出产的铁铬硅(Fe，20%Cr，5%Si)纤维作为强化材料，这种金属纤维与铝合金液的湿润性好，一起它是由熔液萃取法出产的微细晶粒，因此具有较高的强度特性。具体来说，它在室温及673K下，其抗拉强度别离到达950兆帕和650兆帕，其延伸率别离为15%和30%。

为处理不锈钢镜面板本钱高、成型上色难、出产功率低一级问题，本文介绍一种以铝及铝合金为原料的新式金属材料装饰板及其制作办法。$铝及铝合金装饰板是选用铝或铝合金板材，通过抛光、氧化、上色等工艺制成的。适用于室内、外装饰、灯饰、广告、标牌、工艺美术、用具壳体等多用处的金属装饰板。$铝及铝合金装饰板，表面光泽质丽、重量轻、防水、防火性好、本钱低、用处广、经济效益与社会效益明显。 　 　　铝及铝合金装饰板及其制作办法，其特征是： 　　（1）把表面处理洁净的抱负规格的铝及铝合金板，在特制的作业台上抛制出抱负光洁度或斑纹、图画； 　　（2）将抛光、洗净、天然晒干的板材放于以次4%、铬干3－5%、１％的水熔液中氧化2－3分钟。假如需求五颜六色板面则在氧化溶液中加上铝红、或铝绿、铝金黄、铝紫、铝黑等颜色，就会取得赤色、或绿色、金黄色、紫色、黑色等，各种抱负颜色的亮光的装饰板。 　　（3）把氧化上色的板材放在80℃以上的热水中进行定色、晒干； 　　（4）板面铺上保护膜。

铝制紧固件的重量是其同类钢制紧固件重量的1/3。这种经常被使用的合金的强度特性出奇的好。实际上，在强-质比上，铝制紧固件比其它任何一种工贸易用材料制成的紧固件都要高。铝是不可磁化的。铝的热电传导性很好，约为同体积下铜传导性能的2/3。铝有很好的加工特性，易于冷成型和热锻。　　在正常环境下，铝有足够的抗腐蚀能力。而且当预计的暴露环境很恶劣时，它的抗腐蚀能力可以通过阳极处理得到极大的改善。阳极处理是一种在金属表面形成氧化膜的电加工工艺。阳极处理不仅增强了抗腐蚀的能力，同时还增强了对磨损和划伤的保护能力。阳极镀层出于装饰和辨认的目的有着很多种颜色。在大气腐蚀中，铝在表面形成一层淡灰色的氧化膜。这些腐蚀产物不会污染铝的表面，或者蔓延到毗邻的表面上，它和其他很多金属在腐蚀作用下的表现在这一点上不一样。　　纯铝的抗拉强度约为13，000psi，增加少量合金元素而极大进步强度是可能的。2XXX、6XXX、7XXX的铝合金对热处理的效果很好。因此，实际上所有用于载荷传递的螺纹紧固件都由这三大类铝合金制成。有四种铝合金几乎是专用的。　　2024-T4型铝合金（含4.5%的铜，1.6%的锰，1.5%的镁，其余为铝）是重负荷合金。它在强度、抗腐蚀性、制造性、经济性的结合上达到了完美的平衡，广泛地应用于螺纹紧固件的制造。　　用7075-T73型铝合金（含1.6%的铜，2.5%的锰，0.3%的铬，其余为铝）制成的螺栓、螺钉和双头螺栓在强度上有了微小的进步，而且由于“T73”特殊的热处理工艺，使它能在很大程度上阻止应力腐蚀的发生。但昂贵的造价使它的普及受到限制。　　6061-T6型铝合金（含0.6%的硅，0.25%的铜，1%的镁，0.2%的铬，其余为铝）可用于设计对抗腐蚀能力有更高要求的内、外螺纹紧固件。　　6062-T9型铝合金（含0.6%的硅，0.25%的铜，1%的镁，0.09%的铬，0.5%的铅，其余为铝）几乎为设计螺母专用。这种合金比6061-T6型铝合金强度更高并有相对较好的抗腐蚀性。　　6062-T9型铝合金制成的全厚度螺母有足够的强度用来配合2024-T4或7075-T73型铝合金制成的螺栓。机用螺钉、螺母和其它1/4英寸及更小尺寸的螺母用2024-T4型铝合金制成。　　已经提到的四种铝合金在螺纹承载紧固件的制造中应用较为广泛，而其它的铝合金则用于其它类型紧固件的制造业。小固体、半管和盲铆钉分别由1100-F、5052-F、5056-F型铝合金制得。可热处理的2017-T4、2117-T4、2024-T4、6061-T6型铝合金和相对新研制出的7075-T73型铝合金有着优越的抗剪强度，并且不需要进行“预传动处理”就可以传动。　　平垫圈通常由镀铝的2024-T4合金制得；螺旋弹簧垫圈通常用7075-T6合金制得；攻牙螺钉可利用7075-T6合金制得；自攻螺钉由同材料合金通过阳极处理得到。2011-T3型铝合金（含5.5%的铜，0.5%的铅，0.5%的铋，其余为铝）可用于制造螺纹切削机的零件。　　铝合金紧固件与金属紧固件强度特性比较：　　外螺纹紧固件铝合金材料2024-T4、6061-T6和7075-T73的强度特性在B-158页的ASTMF468有具体论述；螺母铝合金材料2024-T4、6061-T6和6062-T9的强度特性在B-184页的ASTMF467中有具体论述。　　在这里有必要说明一下铝合金制螺纹紧固件和其它金属材料制紧固件在机械性能上的两点差别。　　靠前点就是：计算零件的负载能力时，要测定横截面牙底部分的区域而不是面积更大的拉应力区域。只有在ASTMF468的表格2中给定的机械测试样本的抗拉、屈服强度值才是真正的强度值。在对整个尺寸的紧固件做强度计算时，可以做适当的调整。这样在将应力值与螺纹受力区域面积相乘以计算以磅为单位的负载能力时，计算结果大约即是表中“真值”与更小的牙底区域面积的乘积。　　第二点是铝合金的硬度区别很小，而且象检查准则一样没什么意义。作为硬度测试的替换，通常引进抗剪强度测试。

合金制品种类交货状态铸锭加热/℃挤压筒加热温度/℃所有线材和毛料320～450320～4502A11、2A12、7A04、7A09型、棒、带T4、T6、F320～450320～4501A07～8A06、5A02、3A21型、棒O、F420～480400～5005A03、5A05、5A06、5A12型、棒O、F330～450400～5002A50、2B50、2A70、2A80、2A90型、棒、 带所有370～450400～4506A02型 、棒所有320～370400～4501A70～8A06型 、棒、带F250～320250～4001A70～8A06带（性能附结果）F250～420250～4506A02、1A70～8A06、3A21空心型材F、T4、T6460～530420～4502A11、2A12空心型材T4、F420～480400～4502A14型、棒O、T4370～450400～4502A02、2A16型、棒、带所有440～460400～4502A02、2A16型、棒、带（不要求高温性能）所有400～440400～4502A12大梁型材T4、T42420～450420～4502A12大梁型材F400～440400～4506061、6063型、棒、带T5480～520450～480

铝合金挤压涂层生产有电泳涂漆、浸渍 涂漆、静电喷涂等方法，主要为电泳涂漆和静电粉末喷涂。    电泳涂漆也可以视为个一种有机聚合特封孔，它是将阳极氧化的铝材放在水溶性丙为烯酸漆的电沪槽中，铝材作为阳极，在直流电压90～150V下电泳，使得氧化膜表面沉积一层不溶性漆膜，再在170～200℃高温下烘烤固化。电泳涂漆生产工艺操作要点如下：    （1）电源波动因数必须不大于6％，电压波动使得漆膜产生针孔、桔皮或失光。    （2）阳极氧化温度过低，在固化时漆膜容易发生裂纹。         （3）导电梁在电泳之前必须冲洗干净，而且避免滴水污染电泳槽。    （4）电泳后的两个水洗槽以及热水槽应配置循环过滤系统。    （5）电泳后两个水洗槽的固体分数分别控制在小于1.5％和小于0.5％，以免出现花斑、流挂、失光等缺陷。    （6）漆回收应采用阳极电泳专用RO膜（反渗透膜）。    （7）固化炉温度控制在±5℃之内，温差大会产生色差。    （8）电解着色铝材电泳层固化时如果退色，可考虑适当降低固化工。    （9）固化炉定期清理，车间注意防尘。

合金 制品种类 交货状态 铸锭加热/℃ 挤压筒加热温度/℃所有 线材和毛料 　 320～450 320～4502A11、2A12、7A04、7A09 型、棒、带 T4、T6、F 320～450 320～4501A07～8A06、5A02、3A21 型、棒 O、F 420～480 400～5005A03、5A05、5A06、5A12 型、棒 O、F 330～450 400～5002A50、2B50、2A70、2A80、2A90 型、棒、 带 所有 370～450 400～4506A02 型 、棒 所有 320～370 400～4501A70～8A06 型 、棒、带 F 250～320 250～4001A70～8A06 带（性能附结果） F 250～420 250～4506A02、1A70～8A06、3A21 空心型材 F、T4、T6 460～530 420～4502A11、2A12 空心型材 T4、F 420～480 400～4502A14 型、棒 O、T4 370～450 400～4502A02、2A16 型、棒、带 所有 440～460 400～4502A02、2A16 型、棒、带（不要求高温性能） 所有 400～440 400～4502A12 大梁型材 T4、T42 420～450 420～4502A12 大梁型材 F 400～440 400～4506061、6063 型、棒、带 T5 480～520 450～480

《铜合金管棒材加工工艺》概述了铜合金管棒材的品种分类以及加工方法的分类和特点；详述了挤压加工工艺、拉伸加工工艺、冷轧管加工工艺等管棒材加工工艺以及废品种类与产生原因；介绍了铜合金管材斜轧热穿孔工艺；阐述了型辊孔制的基础理论、孔型和孔型系的基础知识及孔型设计的方法步骤，介绍了棒材型辊轧制的工艺过程及设备；还简单介绍了管棒材加工的新工艺、新技术。　　《铜合金管棒材加工工艺》涵盖了国内外有关铜合金管棒材的常用加工技术及加工工艺，也汇集了作者多年积累的工作经验，内容丰富，资料翔实，深入浅出，理论联系实际。非常适合铜与铜合金生产和加工企业的技术人员使用，同时也可供大专院校冶金、材料及相关专业的师生参考。第1章　概述　　1.1　管材、棒材的品种分类　　1.2　管材、棒材的加工方法及其比较　　1.2.1　加工方法　　1.2.2　管材、棒材加工方法比较　　1.3　各种加工方法的分类及特点　　1.3.1　挤压加工　　1.3.2　拉伸加工　　1.3.3　冷轧管加工　　1.3.4　型辊轧制加工　　第2章　管材、棒材挤压加工工艺　　2.1　挤压的理论基础　　2.1.1　挤压过程的变形参数　　2.1.2　挤压过程中 金属 的变形　　2.1.3　挤压力　　2.2　管材、棒材的挤压工序　　2.2.1　锭坯尺寸的选择　　2.2.2　锭坯的预加工　　2.2.3　锭坯的加热　　2.2.4　挤压　　2.2.5　挤压时的润滑　　2.2.6　挤压后管棒的再加工　　2.2.7　管棒材挤压生产举例　　2.3　挤压加工的废品　　2.4　挤压设备与挤压工具　　2.4.1　挤压机　　2.4.2　锭坯加热设备　　2.4.3　挤压工具　　第3章　管材、棒材的拉伸加工工艺　　3.1　拉伸加工工艺的理论基础　　3.1.1　拉伸时的变形指数　　3.1.2　实现拉伸过程的基本条件　　3.1.3　拉伸时的变形特点　　3.1.4　拉伸力的计算和实测　　3.2　管材、棒材的拉伸配模　　3.2.1　拉伸配模的原则、步骤　　3.2.2　棒材拉伸配模　　3.2.3　圆管拉伸配模　　3.2.4　盘管拉伸配模　　3.2.5　拉伸配模举例　　3.3　管材、棒材的拉伸工序　　3.3.1　管材、棒材一般生产工艺流程　　3.3.2　制夹头　　3.3.3　拉伸　　3.3.4　精整　　3.3.5　拉伸时的热处理　　3.3.6　拉伸时的润滑　　3.3.7　拉伸时的酸洗　　3.4　拉伸制品质量的控制和废品　　3.4.1　拉伸制品的质量　　3.4.2　拉伸废品　　3.5　管材、棒材拉伸设备及拉伸工具　　3.5.1　拉伸机　　3.5.2　退火设备　　3.5.3　拉伸加工的辅助设备　　3.5.4　拉伸工具及其设计　　第4章　铜合金管材的冷轧加工工艺　　4.1　管材冷轧的理论基础　　4.1.1　冷轧管时 金属 的变形特点　　4.1.2　冷轧管时的轧制力计算及测定　　4.2　管材冷轧工艺　　4.2.1　冷轧管管坯的准备及要求　　4.2.2　冷轧　　4.2.3　冷轧管的工艺润滑　　4.3　冷轧管废品及产生原因　　4.4　冷轧管设备和工具　　4.4.1　冷轧管机　　4.4.2　冷轧管机的操作及调整　　4.4.3　冷轧管工具的设计　　第5章　铜合金管材斜轧热穿孔加工工艺　　第6章　棒材轧制加工工艺　　第7章　管材、棒材加工的新工艺新技术　　参考文献&nbsp;

铜及铜合金一、纯铜&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 纯铜是玫瑰红色 金属 ，表面形成氧化铜膜后呈紫色，故工业纯铜常称紫铜或电解铜。密度为8-9g/cm3，熔点1083&deg;C。纯铜导电性很好，大量用于制造电线、电缆、电刷等；导热性好，常用来制造须防磁性干扰的磁学仪器、仪表，如罗盘、航空仪表等；塑性极好，易于热压和冷压力加工，可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材。纯铜产品有冶炼品及加工品两种。二、铜合金（1）黄铜&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 黄铜是铜与锌的合金。最简单的黄铜是铜&mdash;&mdash;锌二元合金，称为简单黄铜或普通黄铜。改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。黄铜中锌的含量越高，其强度也较高，塑性稍低。工业中采用的黄铜含锌量不超过45%，含锌量再高将会产生脆性，使合金性能变坏。为了改善黄铜的某种性能，在一元黄铜的基础上加入其它合金元素的黄铜称为特殊黄铜。常用的合金元素有硅、铝、锡、铅、锰、铁与镍等。在黄铜中加铝能提高黄铜的屈服强度和抗腐蚀性，稍降低塑性。含铝小于4%的黄铜具有良好的加工、铸造等综合性能。在黄铜中加1%的锡能显著改善黄铜的抗海水和海洋大气腐蚀的能力，因此称为&ldquo;海军黄铜&rdquo;。锡还能改善黄铜的切削加工性能。黄铜加铅的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性，铅对黄铜的强度影响不大。锰黄铜具有良好的机械性能、热稳定性和抗蚀性；在锰黄铜中加铝，还可以改善它的性能，得到表面光洁的铸件。黄铜可分为铸造和压力加工两类产品。常用加工黄铜的化学成分.(2)青铜&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 青铜是历史上应用最早的一种合金，原指铜锡合金，因颜色呈青灰色，故称青铜。为了改善合金的工艺性能和机械性能，大部分青铜内还加入其它合金元素，如铅、锌、磷等。由于锡是一种稀缺元素，所以工业上还使用许多不含锡的无锡青铜，它们不仅 价格 便宜，还具有所需要的特种性能。无锡青铜主要有铝青铜、铍青铜、锰青铜、硅青铜等。此外还有成份较为复杂的三元或四元青铜。现在除黄铜和白铜（铜镍合金）以外的铜合金均称为青铜。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 锡青铜有较高的机械性能，较好的耐蚀性、减摩性和好的铸造性能；对过热和气体的敏感性小，焊接性能好，无铁磁性，收缩系数小。锡青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中的抗蚀性都比黄铜高。铝青铜有比锡青铜高的机械性能和耐磨、耐蚀、耐寒、耐热、无铁磁性，有良好的流动性，无偏析倾向，可得到致密的铸件。在铝青铜中加入铁、镍和锰等元素，可进一步改善合金的各种性能。青铜也分为压力加工和铸造产品两大类。(3)白铜&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 以镍为主要添加元素的铜基合金呈银白色,称为白铜。铜镍二元合金称普通白铜，加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为复杂白铜，纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性。工业用白铜根据性能特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种，分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。三、铜材以纯铜或铜合金制成各种形状包括棒、线、板、带、条、管、箔等统称铜材。铜材的加工有轧制、挤制及拉制等方法，铜材中板材和条材有热轧的和冷轧的；而带材和箔材都是冷轧的；管材和棒材则分为挤制品和拉制品；线材都是拉制的。铜及铜合金材,生产各种铜带.梯形铜排.铜扁线,铜母线,软铜绞线,铜电刷线,铜编织线等.主要产品有标准阴极铜、无氧铜线、各类铜丝、铜棒、铜板、铜带、铜管、漆包线，以及各种规格的铜阀门、管接件、水表、钕铁硼永磁材料等.铜材，电解铜等

当时以美、日、德等铝加工发达国家为代表,引导国际铝加工向着高精尖方向展开,产品品种不断添加，产质量量愈加精雕细镂,产品附加值更高，愈加节能环保&quot; &nbsp;。国内的铝工业展开起步较晚，工艺技能水平缓全体配备水平与欢美发达国家比较还存在比较显着的距离，因而一些高技能含量的产品还需许多进口，我国一向许多进口精细铝板带材，2007年仍进口高达49.7万t。为进一步进步国内企业的产质量量，需求加大企业的技能改进力度，取得高功能的铝合金加工产品。而熔铸是铝加工的第一道工序,为轧制、铸造、揉捏等出产供给合格的锭坯。铸锭质量的凹凸直接与铝合金产品的加工成材率和运用功能密切相关,所以不断优化与完善出产的根本工艺,进步铸锭质量成为要害。1 铝合金铸锭的常见缺点及其对产品质量的影响&nbsp; &nbsp;因为国内铝加工企业的配备水平良莠不齐，在铝合金铸锭中常常呈现成分偏析等状况,特别是在高合金含量的条件下。因为化学成分的不均匀性,铸锭在凝结进程中的结晶特性不均匀性添加，使铸锭内部产&nbsp; &nbsp;生显着的铸造应力，简单构成铸锭的热裂&rdquo;。一起铸锭功能不均匀也会促进变形进程发作过大的内应力和裂纹等;晶内偏析是因为凝结进程中的非平衡结晶构成的，因合金的不同而偏析程度不同。晶内偏析使铸锭安排不均匀，不仅对铸锭功能有不良影响,也添加了铸锭发作热裂纹的倾向，一起对后续热处理工艺和产品的终究功能也会发作晦气的影响。&nbsp; &nbsp;晶粒粗大是铝合金铸锭进程中常常呈现的缺点。构成晶粒粗大的原因首要是熔体中的结晶中心少，以及铸造工艺准则不合理。粗晶间常存在气体和非金属夹渣物，构成安排缺点。羽毛状晶也是一种粗晶安排，其晶粒尺度是正常晶粒的几十倍.有显着的方向性。因为粗晶安排的存在，晶界上的搀杂物较多，原子摆放愈加不规则，接受外力的才能削弱,增大了铸锭的裂纹倾向，下降了加工工艺塑性和安排的均匀性。&nbsp; &nbsp;铸锭中的疏松缺点包含缩短疏松和气体疏松两类二者的安排特征根本相同,微观上表现为黑色针孔微观特征为有棱角形黑色孔洞，断口特征为安排不细密、粗糙，疏松严峻时断口上有白亮点。缩短疏松发作原因是铸造时补缩缺乏，气体疏松发作原因是熔体中气体含量、首要是氢气含量过高所构成的。疏松的存在&nbsp; &nbsp;会在很大程度上下降铸锭的强度、塑性一起也下降铸锭的加工功能特别是在轧制和铸造进程中可使金属外表侧边横截面等发作裂纹严峻时使加工材成批作废。&nbsp; &nbsp;搀杂以及金属间化合物。非金属搀杂首要来自于熔剂炉渣炉衬以及氧化夹渣等&rdquo;，这 些大颗粒搀杂物的存在损坏了金属的接连性。严峻影响金属制品的物理功能和力学功能它的存在是铸锭进程,以及后续变形进程的裂纹源。损害极大:粗大金属化合物的构成原因首要为化学成分挑选不妥和铸造工艺操控不妥，添加元素到达了生成初晶化合物的成分规划浇注温度高冷却速度慢等为初晶化合物的构成供给了足够的成长时刻元素的部分富集导致熔体的成分不均匀，这些均为初晶化合物的构成发明了条件。2 影响铝合金铸锭的工艺与技能问题&nbsp; &nbsp; 铸锭是铝合金加工的重要I艺进程之一，铸锭质量在很大程度上影响铝合金的加工进程和产质量量。在铸锭出产的悉数进程中应要点留意以下几个问题。2.1 合金成分的均习性&nbsp; &nbsp; 关于高合金化铝合金.因为参加合金元素含里比较高规划出产的悉数进程简单构成成分的不均匀性.影响铸锭的质里及变形加工工艺。为了进一步进步涛锭质里避免铸锭裂纹的发作采纳必要的技能手段操控化学成分的均匀性.以及包含首要成分杂质含里及其彼此关系，以增强合金在凝结进程中坚持相对平衡的结晶特性。&nbsp; &nbsp; 为进步铝合金熔炼进程的成分均匀性,现在选用的工艺办法为人工揽拌和电磁拌和。人工拌和遭到人为因素的影响更大因为作业环境恶劣.劳动强度大人工拌和往往达不到使化学成分均匀的意图:电磁拌和是现在选用较多的一种工艺办法，它是依托电磁力对金属液体进行非触摸拌和.当感应器线圈内通以交变电流时.就会发作一个行波磁 场磁场和熔地中的金属液体彼此效果发作感应电势和感生电流,这感生电流又和磁场效果发作电磁力.然后推进金属液体做定向运动起到拌和的效果。电磁揽拌对错触摸拌和.不会污染铝熔液&rdquo;。一般感应器置于铝熔炉底部熔体底部的铝熔液取得的拌和力较大，顶部的拌和力较小，合理设置拌和强度可取得充沛均匀的拌和效果取得高质里的熔体。2.2 气体与元亲物的操控&nbsp; &nbsp;因为铝锭等原资料不可避免地存在着氧化搀杂物气体杂质元素等熔炼进程中铝合金又极易氧化与吸气，使得铝熔体的冶金质里不高.然后直接影响到产品的终究质里和加工运用功能。若熔铸进程中不及&nbsp; &nbsp;时扫除这些缺点这以后-系列加工工序{如轧制揉捏、热处理外表处理等).也难以消除搀杂、气体等的影响然后直接影响到资料的加工成形性等,难以确保各种高成形性铝产品的质里。跟着轻里化、薄壁化趋势的展开&rdquo;,冶金缺点的影响将更为杰出。因而进步铝合金熔铸i尤其是净化蜕变和晶粒细化等熔体处理)技能水平至关重要对进步各种铝材的冶金质里和变形功能起着要害效果。&nbsp; &nbsp;运用电解铝液直接铸造扁锭(或圆锭是一种节能降耗的工艺办法IX ,是当时铝加工职业技能展开与研讨的热门之一。因为铝的电解进程通常在950~970 e 温度下进行这样高的温度构成铝液的结晶中心少，且吸气严峻:电解进程剧烈的拌和与循环.使铝在阳极空间发作再次氧化使铝液中的各种搀杂物相对较高。在电解进程中电解分出的钠将严峻恶化铝合金的铸造功能.尤其在出产活动性差的铝合金或小标准圆锭时拉裂倾向非常大游离出的Na在晶界上构成不接连的脆性球状质点.构成晶界的不接连添加了合金的热脆性1&rdquo;。所以加强熔体处理下降气体与搀杂物特别是钠的含里，是电解铝液直接铸锭进程中需求要点展开的工艺技能，也是取得高功能铸锭的根底。2.3铸锭的组 织操控&nbsp; &nbsp;在实践出产中有时会不同程度地呈现异常晶粒安排.如粗大晶粒、羽毛状晶、粗大金属间化合物等。进步铸锭质里.操控合理的微观安排形状是至关重要的。特别是高合金含里的铝合金如2xX、7XXX系合金,在半接连铸造进程中发作的热应力大，因为不平衡结晶和偏析使得有少里低熔点残留液和杂质散布在晶间构成液膜。削弱了晶界强度缩短受阻或线缩短伸长里超越液膜的最大伸长率,极易发作热裂从而引发冷裂纹。3 进步铸锭质量的要害技能及其展开&nbsp; &nbsp;对铝合金铸定的质里要求首要有含氢和夹渣少，晶粒细微。金相安排均匀.元素偏析少.无裂纹和疏松、铸锭的塑性好。便于后续的加工与变形。结合铝合金的出产特色进步铸锭质里的要害技能首要在以下几点。3.1化学成分的合理规划&nbsp; &nbsp;为进一步进步合金的力学功能,满意不同运用条件下的运用要求通常在铝合金中添加不同的合金元素以改进微观安排形状，取得抱负的产品功能。因为合金元素间彼此效果.构成不同的金属间化合物，它们大部分作为合金的强化相进步合金的力学功能.但也或许构成脆性的粗大的杂质相。怎么合理地挑选元素间的彼此份额:到达分出相的最佳匹配对削减铸锭缺点进步涛锭功能是至关重要的。而这一点是企业出产的悉数进程中常常疏忽的。&nbsp; &nbsp; 如Felsi比对涛锭热裂纹的发作起着要害效果。因为Fe&gt; si 时首要生成AFesSiAlk,而Fe&lt; Si时首要生成BFesiAl.有用结晶区间是Fe&gt; si比Fesi有利于活动性的改进这关于避免铸锭热裂纹和显微缩松有利.且生成的A相较B相变形功能好，使得资料较简单加工成形:而Fe3.2 熔体化学成分的均匀性操控&nbsp; &nbsp;关于合金元素含里比较高的铝合金,很简单呈现合金元素的散布不均匀,而成分的不均匀性构成铸锭凝结进程安排的不均匀性,使铸锭内应力增大:一起分出物简单发作偏聚成为铸造进程的裂纹源。&nbsp; &nbsp;大部分出产企业选用人工拌和的办法来促进熔体化学成分的均匀.但因为作业环境恶劣.劳动强度大人工拌和的效果往往难以实现成分均匀;一些大型企业采纳了炉底电磁拌和设备.经过电磁力的效果促进铝熔体处于活动状况进步了合金元素的溶解添加了成分的均匀性,收到了杰出的效果，但能耗较大。最近有企业推出永磁拌和技能，可放置于炉底或则面作业原理与电磁拌和类似,但能耗却大幅度的下降仅相当于电磁拌和的1/ 10&rdquo;。3.3熔体净化技能&nbsp; &nbsp; 熔体处理的首要效果在于消除熔体中的氢含里和搀杂物含里.气体| HI在铸锭中构成气泡隔离了晶粒间的彼此效果下降了晶粒间的结合强度而搀杂物的存在相同损坏金属的接连性.添加了铸锭热裂的或许性:因而做好熔体处理特别是电解铝液直接铸锭工艺显得更为重要。现在国内外对铝合金的熔体处理技能非常注重对铝熔体净化处理技能已进行了大里的研讨.并构成了一些较先进的净化办法与设备如SNIF、MINT、ALPUR法等&rdquo;,对净化技能的展开起了推进效果。但这些办法大多以除氢净化为主，而关于各种高技能、高成形性的产品排杂除氢净化的程度要求很高这些精粹除气办法均存在着必定的局限性 .除氢功率有限对排杂效果也不显着。以排杂为主的净化办法首要是;过滤法和熔剂法但受原资料以及净化工艺条件的影响较大特别是过滤板的质里不稳定，大大影响了过滤效果。近些年呈现的喷发熔剂法.对熔剂净化工艺条件已有显着改进起到了排杂除气的复合净化效果.但需专用设备，添加了本钱操作工艺的操控也不稳定.使其推广运用受限。此外，最近也呈现了运用铝熔体与搀杂物之间存在很大的导电性差异而提出的电磁别离搀杂物的新办法&#39; &rdquo;。虽然该办法是一种无污染的清洁型净化办法.但现在首要仍处于实验室阶段且处理的铝液里及处理速度等与工业化运用的要求还存在必定的距离。3.4铸造工艺及铸过进程的操控水平&nbsp; &nbsp; 在直接水冷半接连铸造中.影响铸锭质里的首要因素为冷却强度铸造速度铸造温度结晶器高度.以及夜面稳定性同等。跟着令却强度的添加铸锭令却速度快有利于晶粒细化但添加了铸锭内外层的温度梯度，使铸锭中的热应力增大.进步了铸锭的裂纹倾向:铸造速度添加使夜穴变深，结晶安排粗化-一起区域偏析加重安排和成分的不均匀性添加热裂纹的倾向添加:铸造温度进步的响与添加铸造速度的影响大致相同裂纹倾向变大一起简单构成拉裂等缺点:结晶器高度下降的效果与进步铸造速度的影响类似，但可以改进铸锭的外表质里:液面高度的稳定性对铸锭外表质里的景响不是特別显着。但对铸锭的疑固进程发作较显着的效果，液面的动摇简单构成安排的不均匀性构成铸定内应力增大.添加了裂纹倾向。&nbsp; &nbsp;因而国际各国都特别注重铸造进程I艺操控水平的进步。除了完结工艺准则的优化外,还不断探究新的铸造操控技能，如液位测验技能脉冲水技能、低液位铸造、 气幕铸造技能气滑铸造技能电磁铸造技能等。国内企业应结合本身的设备条件和产品结构.深入探讨铸造进程的工艺操控技能，逐渐的进步铸锭质里.满意不同用户的运用要求。4 结语&nbsp; &nbsp;铸锭质里决议了终究的产质量里。因而,经过资料研讨与工艺优化等办法进步铝合金铸锭质里.是取得高功能铝合金产品的根底。现在国内的高功能铝合金产品许多还需求进口，如包装铝箔、PS版基罐料，以及电子箔等.除了设备条件的约束外,国内与西方发达国家的距离首要体现在铸锭质里.以及变形进程的工艺操控等方面。为了赶快缩小铝合金产品在质里方面的距离应要点从资料规划熔体处理,以及铸造工艺尤化等方面展开广泛的技能研制作业.一起消化吸收国外同职业的先进技能，全面进步铝合金铸锭质里，为痛功能骗会金产的出产打下杰出的根底。

缩尾是锭坯表面上的氧化皮、偏析瘤或油污等杂质及附着于挤压筒内衬的污物、润滑剂等，在挤压后期挤入挤压件内部，使得金属制品内部不连续、不致密，组织与性能降低的一种缺陷。依其出现的部位分为中心缩尾、环形缩尾和皮下缩尾三种类型。它是长期来一直困扰挤压技术发展的一项技术难题，几乎占棒材废品量的一半，严重影响棒材的成品率，降低了企业的生产效率和经济效益。　　　　在实际生产中，通过调整挤压工艺条件取得了一定的效果。如通过增加挤压压余的厚度，一般约为60mm～80mm，或铸锭刨皮的措施能够较好地解决缩尾问题，但是却降低了产品的成品率，且增加消耗工时、能耗，使生产成本上升。为了找到既能更好地防止缩尾，又能减小挤压压余的厚度避免铸锭刨皮工序的方法，专门从模具设计结构的角度进行研究，共选用了9种不同设计结构的模具进行了对比挤压试验。试图找出适合的模具设计结构，以尽可能减少缩尾废品，提高铝合金棒材的成品率。　　　　1试验设备与试验方案　　　　试验材料为6063铝合金，经均匀化处理后但不刨皮，切成Φ130×550mm的成品铸锭。铸锭在加热炉中均匀加热到490～500℃后，在10MN卧式挤压机的Φ130mm圆挤压筒上，用Φ200(单孔)模具，模具温度为430～450℃，采用正向无润滑挤压出Φ20mm的6063铝合金棒材。λ=45.56；挤压速度V=23～25m／min；挤压压余15mm；挤出长度为22000mm。共采用9种设计结构的模具进行挤压，每种模具结构各挤压2根铸锭，然后取第二根铸锭挤压的长料由尾端至前端切取低倍试片，并记录各种模具结构下出现缩尾的长度，进行对比研究。　　　　2试验结果与讨论　　　　2．1试验结果　　　　试验1～9所采用的模具结构分别如图1～9所示，缩尾长度的对比如表1所示。表中所列条件下的挤压压余厚度均为15mm，缩尾长度包括挤压长料头、尾两段的缩尾长度。　　　　2．2讨论　　　　（1）挤压型材头段出现的缩尾，主要由于这几次试验挤压压余留得太短，只有15mm。导致在上一个铸锭挤压完成时就已经将铸锭表层氧化物、偏析瘤或油污等脏东西卷入模具并残留在模具的导流槽和蓄铝环中，在下一个铸锭挤压时，就必先把模具中残留的铝先挤压出去，这样就形成了头段缩尾。如果压余留得足够长，是不易出现头段缩尾现象的。　　　　从试验1、2、3、4号模具设计结构和头、尾段缩尾长度对比情况可以看出，在同一挤压工艺条件下，模具导流槽入口尺寸为25mm时（见图4）挤压尾段缩尾较长，达到3000mm；入口尺寸为100mm时（见图2）挤压尾段缩尾较短，仅为1200mm。但是，当入口尺寸从100mm增大到125mm或减小到85mm时，其尾段缩尾的长度又会变长。这就证明了蓄铝环或导流槽的入口尺寸大小设计是控制挤压尾段缩尾的关键要素之一。因为蓄铝环或导流槽与挤压筒内衬形成的前端死区宽度和高度（如图10所示），将影响到蓄铝环或导流槽端面对阻挡铸锭表层氧化物、偏析瘤、油污等脏东西卷入模具的效果。所以蓄铝环或导流槽入口尺寸的确定既要保证形成足够的前端死区宽度，又要尽量地减小前端死区的高度。　　　　前端死区的宽度L近似等于挤压筒内衬半径与蓄铝环或导流槽入口尺寸外圆半径之差，如图11所示。在同一种合金，同一挤压工艺条件下，模具与挤压筒内衬形成的前端死区宽度越大，其死区高度h就越大。前端死区的高度越高，在挤压后期铸锭外层氧化物、偏析瘤或油污等脏东西就会越早的向中心流动而形成更长的尾段缩尾。所示蓄铝环或导流槽的入口尺寸既不是越大越好，也不是越小越好。如试验1、2、3、4号的前端死区高度分别为5mm、17.5mm、25mm、和55mm，由表1可以看出，当前端死区高度为17.5mm时，对防止挤压缩尾的效果较好。　　　　（3）模具工作带长度和角度对缩尾长度的影响。从试验1和试验5号的模具构造和缩尾结果对比，以及试验5和试验6号的模具构造与缩尾结果对比可以看出减短工作带长度，或工作带做成88°促流角设计都可以减小铝合金在被挤压通过工作带时受到的摩擦应力的影响，让金属变形区内、外部的金属流动速度更加趋向于平衡，减少了尾段缩尾的长度。　　　　（4）蓄铝环和导流槽的容积对缩尾长度的影响。　　　　试验7和试验8号的模具结构的区别在于蓄铝环厚度的不同，然而其头、尾段的缩尾情况却不一样，试验7尾段缩尾为0mm，试验8的尾段缩尾为150mm，加厚的蓄铝环只是相当于把尾部铸锭放入蓄铝环内挤压，相当于延长了压余的厚度，只不过它不能被切除掉，反过来却增长了前端缩尾的长度。这就说明蓄铝环越厚尾段缩尾长度就越短，甚至消失。而从试验6和试验9号的结果对比分析，同样也说明了减小导流槽的深度则相当于减少了压余的厚度，导流槽的深度越小，其挤压头段的缩尾就越小，但是反过来又增加了尾段缩尾的长度。综上所述：蓄铝环厚度越厚、导流槽的深度越深，挤压尾段产生的缩尾就越短，但是却增长了挤压头段的缩尾废料。挤压头段缩尾废料长度近似等于V/S（V：蓄铝环与导流槽的容积；S：挤压棒材的截面积）。

制造铝锭相关知识很多，让我们对它进行下介绍。铝锭的生产是由铝土矿开采、氧化铝生产、铝的电解等生产环节所构成。　　生产氧化铝的铝土矿主要有三种类型：三水铝石、一水硬铝石、一水软铝石。在已探明的铝土矿全球储量中，92％是风化红土型铝土矿，属三水铝石型，这些铝土矿的特点是低硅、高铁、高铝硅比，集中分布在非洲西部、大洋洲和中南美洲。其余的8％是沉积型铝土矿，属一水软铝石和一水硬铝石型，中低品位，主要分布在希腊、前南斯拉夫及匈牙利等地。由于三种铝土矿的特点不同，各氧化铝生产企业在生产上采取了不同的生产工艺，目前主要有拜耳法、碱石灰烧结法和拜尔－烧结联合法三种。通常高品位铝土矿采用拜耳法生产，中低品位铝土矿采用联合法或烧结法生产。拜尔法由于其流程简单，能耗低，已成为了当前氧化铝生产中应用最为主要的一种方法，产量约占全球氧化铝生产总量的95％左右。　　铝电解生产可分为侧插阳极棒自焙槽、上插阳极棒自焙槽和预焙阳极槽三大类。自焙槽生产电解铝技术有装备简单、建设周期短、投资少的特点，但烟气无法处理，污染环境严重，机械化困难，劳动强度大，不易大型化，单槽产量低，等一些不易克服的缺点，是正在被淘汰的生产工艺。而目前世界上大部分国家及生产企业都在使用大型预焙槽，槽的电流强度达到了350KA 以上，不仅自动化程度高，能耗低，单槽产量高，而且满足了环保法规的要求。　&nbsp; 电解铝的生产过程：铝土矿&rarr;氧化铝&rarr;电解铝。　　按照铝锭的主成份含量可以分成三类:高级纯铝（铝的含量99.93%-99.999%）、工业高纯铝（铝的含量99.85%-99.90%）、工业纯铝（铝的含量98.0%-99.7%）。　　按照铝锭的市场产品型态可以分成三类：一类是加工材，如板、带、箔、管、棒型、锻件、粉末等；一类是铸造铝合金、盘条线杆电缆等；一类是日常生活中的各类铝制品等。铝锭分类铝锭按成分不同分重熔用铝锭、高纯铝锭和铝合金锭三种：按形状和尺寸又可分为条锭、圆锭、板锭、T形锭等几种，下面是几种常见的铝锭； 　　重熔用铝锭--15kg，20kg（&le;99．80％Al）： 　　T形铝锭--500kg，1000kg（&le;99．80％Al）： 　　高纯铝锭--l0kg，15kg（99．90％～99．999％Al）； 　　铝合金锭--10kg，15kg（Al--Si，Al--Cu，Al--Mg）； 　　板锭--500～1000kg（制板用）； 　　圆 锭--30～60kg（拉丝用）。在我们日常工业上的原料叫铝锭，按国家标准（GB/T 1196-2008）应叫&ldquo;重熔用铝锭&rdquo;，不过大家叫惯了&ldquo;铝锭&rdquo;。它是用氧化铝-冰晶石通过电解法生产出来的。铝锭进入工业应用之后有两大类：铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝及铝合金是以铸造方法生产铝的铸件；变形铝及铝合金是以压力加工方法生产铝的加工产品：板、带、箔、管、棒、型、线和锻件。按照?重熔用铝锭?国家标准，&ldquo;重熔用铝锭按化学成分分为6个牌号，分别是Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00&rdquo;（注：Al之后的数字是铝含量）。目前，有人叫的&ldquo;A00&rdquo;铝，实际上是含铝为99.7%纯度的铝，在伦敦市场上叫&ldquo;标准铝&rdquo;。大家都知道，我国在五十年代技术标准都来自前苏联，&ldquo;A00&rdquo;是苏联国家标准中的俄文牌号，&ldquo;A&rdquo;是俄文字母，而不是英文&ldquo;A&rdquo;字，也不是汉语拼音字母的&ldquo;A&rdquo;。和国际接轨的话，称&ldquo;标准铝&rdquo;更为确切。标准铝就是含99.7%铝的铝锭，在伦敦市场上注册的就是它。通过了解制造铝锭的知识，我们才可以掌握其真正的价值，你可以登陆上海有色网查找更多的信息。

高功能铝合金中，最具代表性的是为习惯航空航天器高机动性、高载荷、高抗压和高耐疲惫及高速与高可靠性的要求而研制的高强高韧铝合金，首要包含2×××系和7×××系的IM 传统熔铸铝合金，以及在此基础上开展起来的PM 粉末冶金铝合金、SF喷发成型铝合金、铝基复合材料、超塑性铝合金等。首要的新合金有: 2×××系的2124、2224、2324、2048、2419、Д16Ч、1161、1163 等; 7×××系的7149、7249、7175、7475、7075、7150、7055、7155、7010、7068、7090、7091、7064、CW67、B93пч、B95оч、B96ц-1、B96ц-3、01975、01970 等铝合金。典型的航空航天工业用铝合金揉捏材首要有:无粗晶的棒材、高质量无缝管材、杂乱断面实心型材和异形无缝空心型材，变断面型材和管材; 大型全体壁板、大梁型材; 现代交通运输用的大、中、小特殊高功能杂乱断面的空心与实心型材等。要求在不断进步强度方针的一起，具有杰出的耐性、抗应力腐蚀性、抗疲惫性和断裂耐性等归纳功能。对高功能铝合金的首要研讨办法和效果有:     (1) 改进传统Al-Cu-Mg 系和Al-Zn-Mg-Cu 系合金的研制及揉捏新材料的开发调整合金中的首要合金元素含量及各组元的比值，增加微量过渡元素及稀土元素，削减合金中的Fe、Si 等杂质和氢、氧等气体含量。进步合金的纯净度，然后改动合金中各种化合物的功能和成分，选用特殊的加工工艺和热处理工艺出产的T351、T7451、T851、T651、T7651、T7351、T7451、T77、T775、T791 等不同状况的高功能铝合金型材、管材和棒材。     (2) 选用新合金元素的新合金及揉捏材     ①Al-Li 合金     Al-Li 合金的特性是具有低的密度、高的弹性模量和高的强度。现在开发老练的Al-Li 合金首要是Al-Li-Sc-Zr 系和Al-Li-Mg-Zr 系合金。能够代替7 ××× 系超高强合金的均为Al-Li-Sc-Cu-Zr 系合金。最典型的铝合金有2090 和8091 合金等。研制的方针是到达7075-T6 铝合金的强度和7075-T73 铝合金的抗蚀功能。1996 年美国在直升机中使用的Al-Li 合金已到达机体分量的20% 左右; 2010 年今后，在大型客机上估计有20% 以上的结构选用Al-Li 合金制作     ②Al-Sc 合金     Sc 归于稀土类金属元素，密度小，熔点高，由于它能明显进步铝合金的再结晶温度和力学功能，因此引起高度重视。近年来，俄罗斯和德国在Al-Sc 合金的研讨方面取得了很大开展，并研讨出Al-Zn-Mg-Sc-Zr 系和Al-Mg-Sc 系合金。前者的特色是强度高，塑性、疲惫功能和焊接功能好，是一种新的高强、高耐性可焊铝合金。它的使用范畴也首要是航空和航天，此外也能够使用在高速舰艇和高速列车上。     ③Al-Be 合金     Be 也归于高熔点的稀有金属，Al-(7.0～30) Be-(3～8) Mg合金都处于Al-Be-Mg 三元相图的两相区，其安排由初晶Be和固溶Mg 的α( Al) 相组成，使合金有很好的归纳功能。如Al-7.0Be-3Mg合金的抗拉强度到达650 N/mm2，伸长率大于10%，能够使用在航空工业。但由于制作工艺杂乱且Be有毒，使其使用受到限制。     ( 3) 用新制备技能研制新式超高强铝合金材料     ①现在选用PM法制作的超高强铝合金尽管本钱较高，产品尺度小，但能够出产IM法无法出产的高归纳功能合金。国外已开发的PM 超高强铝合金有7090、7091和CW67铝合金等，它们的强度均到达了700 N/mm2 以上，其强度和抗SCC 功能均比IM合金的好，特别是CW67 合金的断裂耐性最好。现在美国可出产重达650kg的坯锭，加工出来的揉捏件和模锻件已使用到飞机、以及航天用具上。     ②SD喷发堆积法( 喷发成型法)是一种新式的快速凝结技能，其特色介于DC 铸造和PM 粉末冶金之间。SD法与PM 法比较，出产工艺简略，本钱低，金属含氧化物少( 仅是PM法的1/3～1/7) ，制锭分量大( 可达1000 kg以上)，可批量出产。与IM法比较,最大的长处是能够制备IM法无法出产的高合金化铝合金，而且还能够出产颗粒复合材料。即使是出产普通合金，也具有铸锭晶粒极端纤细、加工材归纳功能好等特色。所以选用此办法开发制作具有高功能的超高强铝合金，有着非常好的开展前景。     ③铝基复合材料的研讨方兴未已，它是金属基复合材料中研讨得最多和最首要的复合材料。现在开发的铝基复合材料首要有B /Al、BC /Al、SiC /Al、Al2O3 /Al 等。增加的增强剂可分为颗粒、晶须、短纤维和长纤维，其间SiC /Al 复合材料是最有开展前途的，由于它不需要用分散层包覆纤维，本钱低。铝基复合材料的特色是密度小、比强度和比刚度高、比弹性模量大、导电导热性好、抗腐蚀、耐高温、抗蠕变和耐疲惫等。美国用其制作的10 m 多长的型材和管材现已用在了各种航天器上，而且现已成为铝合金、乃至Al-Li 合金的重要竞争对手。此外，铝-钢、铝-钛等层压式铝基超高强复合材料在近年来也得到了开展。     ( 4) 研讨开发和使用各种先进的和特殊的变形加工与热处理新工艺，如超塑揉捏、半固态揉捏、等温揉捏、复合揉捏、反向揉捏、无光滑穿孔揉捏、扁揉捏、变断面揉捏、静液揉捏等先进揉捏技能和新式的形变热处理工艺等，来进步合金材料的归纳功能和特殊功能。如在研制大断面揉捏型材和棒材时，对2024、2124、2324、2424、7175、7475 及7055、7155 等铝合金逐渐加强合金中的杂质操控，从开始牌号中Fe 和Si 的质量分数0． 5%下降到最新牌号的0． 1%以下，大大削减了近代断裂力学理论以为的可成为裂纹源的内部缺点数量和尺度，改进了分出相的散布及形状，一起选用先进的工艺出产优质大铸锭，用大变形进行揉捏加工，淬火后进行预拉伸，充沛消除内部剩余应力，然后进行单级或多级人工时效，研制出在航空航天、武器、舰船等范畴得到广泛使用的适合于不同用处的T351、T7451、T851、T651、T7651、T7351、T7451、T77、T7751、T79 等不同状况的大型揉捏型材和棒材。删去

20世纪60年代，电粉末喷涂在欧洲首要开发成功，共工艺流程大致是：铝材表面预处理而且枯燥之后入喷粉室，在强电场中经过粉末喷，将带负电荷的树脂粉末均匀喷涂到铝材表面，并能够这到必定厚度，最终进入固化炉加热固化。    （1）预处理。表面预处理是喷涂质量的要害，其间化学转化处理愈加重要。预处理可采纳浸槽式，也可用喷淋式。浸槽式可在原氧化出产线上添加槽体完成，具有出资少的长处。喷涂式大都选用立式，具有占地面积小，药品耗费少，人为影响小等长处。    预处理工艺如下：    惯例工艺流程：预脱脂－脱脂－水洗－水洗－表调（酸洗去氧化物）－水洗－水洗－化学转化－水洗－纯水洗－烘干。    新工艺流程：脱脂酸洗－水洗－化学转化－水洗－纯水洗－烘干。    现在选用新工艺流程较多，将脱脂与酸洗合二为一，流程简洁作用也好。化学转化膜主要有3种：铬化膜、磷铬化膜和无铬膜。铬化膜最为常用，无铬膜虽有环保优势，但质量差异较大，现在还处于起步阶段。    预处理时就留意的事项：    1）纯水槽的电导率应小于100μs/cm,如这到小于30μs/cm则更好。    2）膜厚一般要求在20～1200mg/m2，尽可能控制在400～600mh/m2。出产中定时用“分量法”测定，在线检测时，用色彩深浅能够便利辨别。    3）化学转后需求烘干才干进行喷粉，铬化膜烘干温度小于60℃，磷铬化膜小于85℃。为了加速枯燥，能够短时刻热水洗，但热水温度应小于60℃。    4）预处理后赶快进行喷粉，寄存时刻不能超过16h。    5）烘干后的表面不许有起粉现象，出产过程中能够用橡皮擦试，查看化学转化膜是否结实。    （2） 静电粉末喷涂。静电粉末喷涂在化学预处理后进行，其主要工艺参数是：静电电压：40～1000Kv,供粉气压：（0.2～0.4）x105Pa,流化气压：（0.01～0.1）x105Pa,粉末粒度：0.088mm，粉末电阻率：1010～1014Ω．m,工件与喷嘴距离：150～300mm，环境温度：0～40℃，相对湿度小于85％，固化温度：180～200℃，固化时刻：20～30min.    静电粉末喷涂应留意的事项：    1）避免粉末受潮。    2）喷涂前用吹去铝材表面的尘埃。对不易上粉的凹槽，可先用手动喷补喷。    3）换色时应整理洁净喷房，避免串色。    4）固化室温差就小于5℃，热风过滤网应常常清洗，并坚持无尘的出产环境。

合金 制品种类 交货状态 铸锭加热/℃ 挤压筒加热温度/℃所有 线材和毛料 - 320～450 320～4502A11、2A12、7A04、7A09 型、棒、带 T4、T6、F 320～450 320～4501A07～8A06、5A02、3A21 型、棒 O、F 420～480 400～5005A03、5A05、5A06、5A12 型、棒 O、F 330～450 400～5002A50、2B50、2A70、2A80、2A90 型棒带 所有 370～450 400～4506A02 型棒 所有 320～370 400～4501A70～8A06 型棒带 F 250～320 250～4001A70～8A06 带（性能附结果） F 250～420 250～4506A02、1A70～8A06、3A21 空心型材 F、T4、T6 460～530 420～4502A11、2A12 空心型材 T4、F 420～480 400～4502A14 型、棒 O、T4 370～450 400～4502A02、2A16 型、棒、带 所有 440～460 400～4502A02、2A16 型、棒、带（不要求高温性能） 所有 400～440 400～4502A12 大梁型材 T4、T42 420～450 420～4502A12 大梁型材 F 400～440 400～4506061、6063 型、棒、带 T5 480～520 450～480

内容提要：　　　　绿色建筑铝合金模板型材的品种多，规格范围广，形状复杂，模具设计制造技术含量高，生产技术难度大。本文仅选两种典型的难度较大的型材为例，对其模具的设计方案、制造工艺和创新点进行分析讨论，对模具的挤压效果与使用寿命进行对比，可见优质模具在绿色建筑铝合金模板型材产业化批量生产中起着重大的作用。　　　　关键词：绿色建筑铝合金模板型材宽厚比100的扁宽型材特殊宽展分流组合模高舌比半空心型材遮蔽式保护模　　　　1.绿色建筑铝合金模板型材模具特点与技术难度分析　　　　1.1概述铝合金建筑模板型材品种多达几十种，而且规格范围广，有的型材是多块形状各异的中小型材组拼成的一个大型整体材，外接圆直径大于600mm。有空心型材、实心型材和半空心型材，成形难度大，尺寸和形位精度要求高，要求有高的力学性能，b330MPa），优良的可焊性、耐磨、耐蚀等综合性能。而且要求产业化批量生产。因此，要求不同形式的特殊结构的模具，如特殊分流模、遮蔽式型材模、特种宽展模等才能保证不同型材的成形和尺寸精度，而且要求高的使用寿命（要求使用寿命要求较原用的提高2-3倍），确保其批量生产。以下仅从几十种型材中选取两种典型的、难度较大的型材模具为例来讨论绿色建筑铝合金模板型材模具的设计与制造技术，其中一种为宽度达400mm，宽厚比大于100的带筋壁板型材WYY1237(见图1)，另一种是舌比大于5、尺寸和形位为超高级精度的半空心型材WYY1125（见图2）。　　　　1.2铝合金模板型材模具特点与技术难度分析　　　　（1）模板型材品种多、形状复杂、尺寸变化大，因此要求设计制造不同规格、不同结构、不同形式的优质模具，才能保证成形和尺寸、形位精度，需要进行大量的试验工作。　　　　（2）模板要求产业化大批量生产，首要关键就是提高模具使用寿命，本研制课题要求挤压模具的使用寿命在原有基础上提高2-3倍，难度是十分大的。　　　　（3）扁宽形模板型材的宽、厚比大于100以上，宽而薄的壁板部位尺寸精度和平面间隙都很难保证，需要一种特殊结构的宽展、分流模具合理地分配金属流，才能保证型材的成形和高精度尺寸要求，特别是保证超高精度的形位公差，技术难度更大。　　　　（4）模板型材中半空心型材居多，其舌比大于5，尺寸与形位要求精度为超高精度，需要一种特殊结构的模具才能保证其型材成形，并达到高精度，而且要保证模具有足够的强度，不变形、不开裂、不压塌，保证高的使用寿命，难度是非常大的。　　　　（5）模板型材要求表面光洁、尺寸和形位精度高，因此需要采用高质量的模具钢及严格的模具热处理工艺、机加工全部实施CNC工艺规程，才能获得具有高强度、高韧性、高精度、低的表面粗糙度的优质模具。　　　　WYY1237和WYY1125模板型材模具的设计依据与技术要求　　　　2.1WYY1237模板型材模具的设计依据及技术要点　　　　（1）WYY1237型材的合金状态为6061ET6，挤压材经精密水\雾、气淬火+人工时效后交货，要求型材的尺寸与形位精度达到超高精级水平，并具有良好的力学性能、耐磨、耐蚀、可焊等综合性能的合理匹配。　　　　（2）WYY1237型材属于扁宽薄壁型材（见图1），其特点是容易发生严重的壁厚差和平面间隙，型材两端面因充料不足而壁厚尺寸不够，WYY1237型材的宽、厚比值高达，用普通平面模是达不到挤压型材技术要求的，必须设计一种特殊的组合模才能保证成形和达到精度要求。　　　　（3）WYY1237型材外廓尺寸大，必须在7000吨以上的大挤压机生产，挤压筒直径为418mm，型材宽度几乎与挤压筒直径相当，这就需要设计制作一种特殊的多级宽展挤压模，才能保证型材成形及宽度精度与平面间隙。　　　　（4）WYY1237型材的两个支承腿与壁板角度为，形位公差值已高于GB5237高精级规定，需要反复计算与平衡金属流量的分配才能保证角度精度。用户要求保证该型材两个角度精度是为了确保模板顺利装卸和整体的平直度，模具的设计制造有极大难度。　　　　（5）要求选择优良的模具材料，先进的热处理和表面处理工艺，确保模具的使用寿命提高2-3倍。　　2.2WYY1125模板型材模具的设计依据与技术要求　　　　（1）WYY1125模板型材的合金状态为6061ET6，挤压材经精密水、雾、气淬火+人工时效后交货，要求型材尺寸与形位精度达到超高级水平，并具有良好的力学性能、耐磨、耐蚀、可焊等综合性能的合理匹配。　　　　（2）WYY1125模板型材属典型的高舌比半空心型材（见图2）。该型材从形状来看是从三个半方面包围，一方面有一部分开口，被包围部分为空间面积，这个面积从模子方面看是个悬臂梁，这个悬臂梁细而深，悬臂梁极易下塌，模子也很容易损坏，是很难挤压出合格型材的，也难以保证型材尺寸精度和形位精度。　　　　（3）该型材有三个90转角，其中两个角为，一个角为，这三个角度的公差值都已超出《国标》的任何等级规定。用户要求保证该型材三个角度精度是为了确保模板装配整体的平直度，这给模具的设计制造带来极大难度。　　　　（4）要求选择优良的模具材料，先进的热处理和表面处理工艺，确保模具的使用寿命提高2-3倍。　　3.模板型材模具的设计制造技术方案与提高使用寿命的措施与创新点分析　　　　3.1WYY1237型材模具　　　　（1）WYY1237型材模具设计依据与设计方案参数见表1和表2。 表1WY1237型材的模具设计参数表合金 状态型材截面积Cm2外接圆 直径 mm执行标准及 精度等级挤压机吨位t挤压筒直径mm比压 MPa挤压比 l变形率%6061ET624.717f410GB5237-超高精级7000f4184595598表2模子设计方案参数表模具 型号模子 规格 mm模子 类型模具钢 牌号模子热处理硬度HRc金属收缩系数模孔制作精度，mm模孔表面粗糙度分流比宽展量，mm宽展角 b型材壁厚模孔,mm型材轮廓模孔,WYY1237f620x350特种宽展分流组合模4Cr5MoSiV1（优质）47-490.01-0.0120/-0.020/-0.1Ra0.04mm138025°,5°　　（2）WYY1237模的设计方案示意图，见图3。图3建筑铝合金模板型材WYY1237特种宽展分流组合模示意图

铝合金材具有着抗腐蚀性，并且它的电导率、热到量率、非铁磁性、可加工性、可成形性、及回收性都具有非常好的特性而用铝合金制造的铝合金门是一种以铝合金建筑铝型材制作的框、扇结构的门;而铝合金窗也一样，通常门窗系列的命名为其型号+功能形式。　　　　而门窗系列名称一般是以铝型材边框的宽度来命名，通常有着推拉形门窗、平开式门窗、折叠门窗等。铝合金门窗与木质装饰门窗以及逐渐被淘汰的普通空腹门窗或实腹钢门窗相比较的话，它具有更为突出的使用性能，它的风压强度性能、空气渗透性能、空气声隔声性能、雨水渗透性能、隔热保温性能等均达到了国家标准规定;且由于铝合金材质的特点。　　　　使得其加工制作以及制品安装可以达到非常高的精度，为建筑结构的节能设计以及使用安全等的标准要求提供了重要的条件。　　　　铝合金窗与传统的塑钢窗分别适合于不同建筑的消费群体，根据统计数据资料显示，塑钢窗通常适用于预拌低层住宅，往往这种档次的产品的消费者对于产品的质量要求不是很高，而高性能的铝合金窗则适用于各类高度与各类档次的建筑。　　　　且它的质量与性能更能经受得住高标准考验;它与传统塑钢窗的节能效果接近，但是由于其材质的差别，塑钢窗在使用一段时间之后容易发生变形。　　　　它的密封性能不如高性能铝合金窗;并且由于材质的强度以及其耐磨性能的差别较大，使得高性能铝合金窗的使用寿命通常都大于塑钢窗的使用寿命。

一、技能（项目）内容简介    含有涂层金属离子的溶液在还原剂的效果下，无须用电，在有催化效果的基体表面构成涂层的办法称之为化学镀。以次盐、硫酸镍以及各种添加剂为质料配制成镀液，将清洗后的工件直接放入溶液中即可得到Ni-P合金镀层。     二、技能特色（或优势）及应用领域     化学镀Ni-P镀层呈银白色。化学镀Ni-P镀层具有高的硬度，镀态下为HV500-600，恰当热处理后可达HV1000以上，其耐磨性优于电镀镍层，高温处理后可与镀硬Cr相媲美。化学镀Ni-P镀层的摩擦系数低，相当于钢的一半，具有杰出的抗擦伤粘附功能。化学镀Ni-P镀层化学稳定性高，具有优秀的抗蚀性，能够耐酸、碱、盐、各种碳氢化合物及海水等介质的腐蚀。别的，化学镀Ni-P镀层还具有很好的电磁屏蔽功能。     与电镀比较，化学镀具有很好的"仿型性"，光洁度高，设备简略，无需电源。具有节能、节材、低成本等一系列长处。     应用领域：现在其应用领域触及石油、化工、机械、电子、轿车等各个部门。

铝合金拌和冲突焊在焊接办法、力学功能、制作本钱以及环境等方面的巨大优越性和潜在的工业运用远景，在船只制作范畴里，铝合金拌和冲突焊得到了深入细致的研讨和开发。船只制作不只要求速度的添加，并且要求单位报价载荷功能的前进，所以舰艇制作要尽或许的铝合金材料来下降船只分量。但铝合金材料的传统衔接办法为铆钉衔接和弧焊衔接，铆接添加了制作时刻、人力和物料的运用量，而铝合金熔焊时简单发生变形、缺点及烟尘等，也约束了弧焊在铝合金构件上的运用，所以跟着拌和冲突焊技能的开展，用拌和冲突焊来完成高集成度的预成型模块化制作来替代传统的船只来板-加强件结构的制作，是船只制作技能开展的必定和性的前进。　　拌和冲突焊在船只轻合金预成形结构件上的运用，在外观、分量、功能、本钱以及制作时刻上具有显着的优越性，不只能够用于船只轻合金结构件的制作，还能够用于现场安装，为现代船只制作供给了新的衔接办法告诉拌和冲突焊替代熔焊完成轻合金结构件的制作，是现代焊接技能开展的又一次腾跃。　　FSW技能在船只制作、海洋工业和宇航工业中有广泛的运用远景，适于用FSW技能焊接的结构包含：甲板、壁板、隔板等板材的拼焊、铝揉捏件的焊接、船体和加强件的焊接、直升机下降渠道的焊接等。现在已用该技能焊接快艇中上长为20m的铝合金结构件，焊缝总长度超越500Km。

一、引言     铝合金轮毂是钢质轮毂的换代产品，它具有质量轻、导热快、美观华贵、节能安全等优点，目前国内外已广泛应用于轿车及其它轻型客车上。随着我国汽车工业的快速发展以及国外配件需求量的增加，市场容量十分可观。目前国内外制造铝合金轮毂的方法主要分为两大类：一类是锻造法，其中国外最先进的工艺是由连铸工序和三个锻造工序组成，该法虽然质量好，但成品率只有50%左右，价格昂贵。另一类是铸造法，分重力铸造和低压铸造。重力铸造法产品中缩孔、疏松、气孔等缺陷严重，机械强度低，成品率低，国外已经淘汰。目前国内外大多采用低压铸造法，该法产品质量和成品率都有一定提高，但工艺复杂，设备投资太大，从国外引进年产30万件的设备需投资亿元以上。采用液态模锻法，使铝合金在高压下结晶，并在结晶过程中产生一定量的变形，消除了缩孔、疏松、气孔等缺陷，产品既具有接近锻件的优良机械性能，又有精铸件一次精密成型的高效率、高精度，且投资大大低于低压铸造法。     二、轮毂的工艺特点及工艺关键     轮毂是一个类似一个较浅的杯形件，壁较薄，壁厚基本均匀，轮缘直径较大，高度适中，基本适合液态模锻工艺。制造的主要困难在于采用直接液态模锻法时，轮缘与原浇注液面之间容易形成较深的冷隔，必须采取措施避免。     影响工件内部结晶质量及力学性能的关键是温度场与应力场的控制，而影响温度场的因素又较多，因此必须通过试验和计算找到比较理想的温度——时间曲线。而应力场直接关系到工件中缩孔、疏松、气孔等缺陷的消除，必须确定合适的应力场分布，为获得高质量的工件打下基础。     三、模具设计及成形条件的确定     1.模具设计     考虑到工件表面可能出现夹杂等缺陷，厚度尺寸必须留有一定的机加工余量，所以在零件图厚度尺寸上单边加放0.5mm，并取拔模斜度1.5°，绘出锻件图。以该图为依据设计模具。根据工件的结构特点，必须采取直接液态模锻法，凹模采取垂直分型面，以便工件出模。采用垂直分模就必须有水平方向锁紧装置，考虑到设备条件限制，因此采用锥形护环锁紧装置，见图2中件3。工作时，在件4、6、8组成的凹模中浇注金属后，上模下行，件3首先压紧件4、8形成锁模，随后凸模6加压成形，保压后，凸模6随上模上行，件3在弹簧作用下仍压紧4、8，以便凸模脱模，弹簧压紧力应大于凸模脱模力，最后件2带动件3上行，件4、8分开取出工件。由于是试验模具，导向主要靠设备导向。合模行程由加压力控制，这样可能会给轮辐部分厚度尺寸带来误差，但并不影响试验效果却大大简化了定量浇注装置。     2.成形工艺条件的确定     (1)铝合金的熔炼及模具准备     轮毂工作时承受较大的冲击载荷，常用铝—硅合金制造。选用ZL107合金，电炉熔炼，以便比较准确地控制熔炼温度，并最好进行精炼除气处理。由于金属充填距离较长，为了增加充填性，浇注温度提高到730℃，模具工作前应预热到310℃，采用电阻丝加热，预热同时涂润滑剂，以便顺利脱模。采用石墨机油为润滑剂，为了保证均匀，最好采用喷涂。浇注温度与模具温度太高，会使工件表面粗糙甚至粘焊，温度过低，金属冷却太快，给充填成形造成困难。 　  (2)浇注与加压     液态模锻时没有浇口和冒口，所以要比较精确地定量浇注。采用漏斗浇注，漏斗需加热至与金属液相近的温度，进行“底注”，以避免金属液喷溅到模具上造成缺陷。      由于工件平面尺寸较大，散热较快，要在尽可能短的时间内浇注完毕，大型液压机速度较慢，快速下行转入工作加压需要一定时间，所以浇注后让凸模尽快下行，使开始加压时间控制在5～8s，加压速度在0.1m/s左右。速度太快会使金属液向外喷溅，造成浇不足。加压压力要大于100MPa，这是由于轮缘有一定高度，压力太低，会在轮缘与轮辐的连接部分压力不足，机械性能较差。保压时间约10s，冷却时间在15～20s，保压冷却时间太长，工件温度过低，会使脱模力大幅度增加，脱模困难甚至造成工件收缩破裂。     3.环形冷隔的处理     直接液态模锻时部分金属液上移充型，它与原金属液面之间形成一圈冷隔，这种冷隔有时是难以避免的，提高浇注温度与模具预热温度，缩短开始加压时间后，冷隔有所减轻，但无法完全避免，仍有1～1.5mm深冷隔，如图3所示。为此，在模具上冷隔形成的高度开一个R2的半圆弧，使冷隔形成在突起的圆弧上，在机加工工序切除，这样就完全消除了冷隔的影响。     四、轮毂机械性能的检测     为了检测轮毂的机械性能，首先对其进行热处理，热处理条件为515±5℃保温6h淬火，175±5℃保温6h回火，并加工成试件。     五、结论     (1)汽车铝合金轮毂的液态模锻工艺可行，产品性能优于目前的制造方法。      (2)该工艺设备简单、投资小，材料利用率高，产品成本低。      (3)工艺过程容易实现自动化，适于汽车配件的批量生产。     参考文献     ［1］上海交通大学.液态模锻.北京：国防工业出版社，1981.      ［2］齐胚骧.挤压铸造.北京：国防工业出版社，1984.      ［3］周大隽等.液态模锻技术的应用及新发展.锻压技术，1993，18(5).      ［4］大泽佳郎.汽车铝合金锻件现状.锻压技术.1993，18(6).

模具是保证太阳能光伏铝型材产品形状、尺寸精度的重要工具。模具的设计与制造品质是实现挤压生产优质、高产、低耗、高效、低成本的重要保证。因此要生产制造出高精密光伏铝合金型材，必需优化模具设计与制造。　　　　１.1采用先进模具制造设备　　　　高精度先进的模具加工设备是保证金属挤压模具合格的前提条件。因此生产光伏铝合金型材应采用先进的模具加工设备，如CNC、慢走丝线切割、三轴加工中心、电火花加工中心等来提高模具的加工精度和性能。　　　　１.2合理布置模孔　　　　为了保证光伏型材良好的对称性，提高生产效率和成品率，模孔的布置必须遵守中心对称原则，采用多模孔对称布置。设计模具过程，尽量将桥位设计在型材的非装饰面上，以避免缺陷外露。　　　　１.3优化设计工作带　　　　工作带是稳定制品尺寸和保证制品表面质量的部分。设计模具工作带长度时，要尽量减少落差，在长度变化上要平缓，并采用阻碍角和促流角来降低金属流速，达到金属流动均匀和改善型材表面质量的目的。

内容提要：　　　　绿色建筑铝合金结构型材的品种多，规格范围广，形状复杂，模具设计制造技术含量高，生产技术难度大。本文仅选一种典型的难度较大的型材为例，对其模具的设计方案、制造工艺和创新点进行分析讨论，对模具的挤压效果与使用寿命进行对比。可见优质模具在铝合金结构挤压型材产业化批量生产中起着重大的作用。　　　　关键词：绿色建筑铝合金结构挤压材大型双孔厚壁管材（空心型材）模具设计与制造特殊新结构宽展分流模模具使用寿命　　　　1.绿色建筑铝合金结构挤压型材模具特点与技术难度分析　　　　1.1概述　　　　绿色建筑铝合金结构挤压材品种多达百余种，而且规格范围广，现代绿色建筑用铝合金挤压材大多是不需要机械加工，而直接作为零部件来与相关件配合使用的，所以尺寸精度和形位精度要求都很高。结构材包括管材（包括圆管材、方管材和异形管材，且都是厚壁管；各种异形型材（包括空心型材、实心型材和半空心型材，且壁厚差大），成形难度大；以及各种特殊棒材。结构材的合得奖号大多是6061、6005A、6082等中强度铝合金，还有2xxx、5xxx和7xxx等高强度高韧性铝合金。铝合金建筑结构挤压材要求有高的力学性能，b300MPa，优良的可焊性、耐磨耐蚀性和可冷弯成形性等综合性能。而且要求产业化批量生产。因此，要求不同形式的特殊结构的模具，如特殊导流模、特种宽展分流模才能确保不同产品的成形和尺寸精度，而且要求高的使用寿命（要求使用寿命提高2-3倍），确保其批量生产。以下仅从百余种挤压材中选取一种外接圆尺寸大、有横向加强筋、成形难度较大的双孔厚壁管材WYY0770模具为例，来讨论铝合金建筑结构挤压材模具的设计与制造技术特点，WYY0770双孔管材断面见图1。图1.绿色建筑结构挤压材—WYY0770产品图 　　1.2 铝合金结构挤压材模具特点与技术难度分析　　（1）绿色建筑结构铝合金挤压材品种多、形状复杂、尺寸变化大，因此要求设计制造不同规格、不同结构、不同形式的优质模具，才能实现铝合金结构挤压材产业化大批量生产，因此需要进行大量的试验开发工作。　　（2）绿色建筑铝合金结构挤压材要求产业化大批量生产，首要关键就是提高模具使用寿命，本研制课题要求挤压模具的使用寿命要求在原有基础上提高2-3倍，难度是十分大的。　　（3）带有横向加强筋的双孔厚壁管的横向加强筋很难充料，需要一种特殊结构的宽展导流模与分流模经两段扩展加大金属流覆盖模孔和合理的分配金属流量，以及优化挤压工艺才能保证双管厚壁管的成形，技术难度很大，特别是大型的厚壁双孔管的成形和同时要求保证焊合质量则更难。　　（4）绿色建筑结构铝合金挤压材的尺寸与形位精度都要求达到高精级或超高精级水平，需要一种特殊结构的模具才能保证型材成形，并达到高精度，而且要保证模具有足够的强度，不变形、不开裂、不压塌，有足够使用寿命，难度是非常大的。　　（5）绿色建筑结构铝合金挤压材要求表面光洁、尺寸和形位精度高，而且使用寿命长，因此需要采用高质量的模具钢及严格的模具热处理工艺和表面处理工艺，机加工全部实施CNC工艺规程，才能获得具有高强度、高韧性、高精度、低的表面粗糙度的优质模具。WYY0770大型双孔厚壁管材模具的设计依据与技术要求　　　（1）WYY0770大型双孔厚壁管材的合金状态为6005FT6，挤压材经精密水、雾、气淬火+人工时效后交货，要求型材的尺寸与形位精度达到超高精级水平，b300MPa，并具有良好的力学性能、耐磨、耐蚀、可焊、可冷弯成形性等综合性能。　　　（2）WYY0770挤压材为大型双孔厚壁管（见图1），双孔厚壁管的特点是容易发生严重的壁厚差和平面间隙，双孔管因充料不足而壁厚尺寸不够，WYY0700双孔管为宽450mm，高200mm的方管内有一条横向加强筋。使单孔方管变成双孔管，其难度就在于这条横向加强筋的充料不足，而且要求有高的焊合质量，用普通的分流模是达不到挤压双孔管技术要求的，必须设计一种特殊的组合模才能保证成形和达到精度要求。　　　（3）WYY0770大型双孔管材在7000吨挤压机生产，挤压筒直径为418mm，型材的外接圆（498mm）大于挤压筒直径(418mm)，这就需要设计制作一种特殊的多级扩展挤压模，扩大分流模焊合室的外接圆，才能保证型材成型及尺寸精度与平面间隙尺寸要求。如果选用460mm挤压筒生产，金属流动与平衡会有所改善。　　　（4）WYY0770双孔管的4个外角为，8个内角同样要求为，形位公差值已高于GB5237高精级规定，需要反复计算与平衡金属流量的分配才能保证角度精度。用户要求保证该型材两个角度精度是为了确保型材顺利装卸和整体的平直度，模具的设计制造的确有极大难度。　　　（5）要求选择优良的模具材料，先进的热处理和表面处理工艺，确保模具的使用寿命提高2-3倍。3. 绿色建筑铝合金结构型材WYY0770模具的设计制造技术方案与提高使用寿命的措施与创新点分析　　　WYY0770型材在7000t挤压机上采用418mm（方案Ⅰ）挤压筒和460mm挤压筒（方案Ⅱ）进行挤压生产，其模具设计、制作技术分析如下。3.1 WYY0770大型双孔管模具设计依据与设计方案参数见表1和表2。 表1WY0700大型双孔管的模具设计依据参数表方案合金 状态双孔管截面积Cm2外接圆 直径mm执行标准及 精度等级挤压机吨位t挤压筒直mm比压 MPa挤压比 l变形率%Ⅰ6005FT6145.225f492.5GB5237 高精级7000f4185109.4589.4Ⅱ6005FT6145.225f492.5GB5237 高精级7000f46042111.4491.3

铝锭制造相关知识很多，让我们对它进行下介绍。铝锭分类铝锭按成分不同分重熔用铝锭、高纯铝锭和铝合金锭三种：按形状和尺寸又可分为条锭、圆锭、板锭、T形锭等几种，下面是几种常见的铝锭； 　　重熔用铝锭--15kg，20kg（&le;99．80％Al）： 　　T形铝锭--500kg，1000kg（&le;99．80％Al）： 　　高纯铝锭--l0kg，15kg（99．90％～99．999％Al）； 　　铝合金锭--10kg，15kg（Al--Si，Al--Cu，Al--Mg）； 　　板锭--500～1000kg（制板用）； 　　圆 锭--30～60kg（拉丝用）。在我们日常工业上的原料叫铝锭，按国家标准（GB/T 1196-2008）应叫&ldquo;重熔用铝锭&rdquo;，不过大家叫惯了&ldquo;铝锭&rdquo;。它是用氧化铝-冰晶石通过电解法生产出来的。铝锭进入工业应用之后有两大类：铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝及铝合金是以铸造方法生产铝的铸件；变形铝及铝合金是以压力加工方法生产铝的加工产品：板、带、箔、管、棒、型、线和锻件。按照?重熔用铝锭?国家标准，&ldquo;重熔用铝锭按化学成分分为6个牌号，分别是Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00&rdquo;（注：Al之后的数字是铝含量）。目前，有人叫的&ldquo;A00&rdquo;铝，实际上是含铝为99.7%纯度的铝，在伦敦市场上叫&ldquo;标准铝&rdquo;。大家都知道，我国在五十年代技术标准都来自前苏联，&ldquo;A00&rdquo;是苏联国家标准中的俄文牌号，&ldquo;A&rdquo;是俄文字母，而不是英文&ldquo;A&rdquo;字，也不是汉语拼音字母的&ldquo;A&rdquo;。和国际接轨的话，称&ldquo;标准铝&rdquo;更为确切。标准铝就是含99.7%铝的铝锭，在伦敦市场上注册的就是它。铝锭的生产是由铝土矿开采、氧化铝生产、铝的电解等生产环节所构成。　　生产氧化铝的铝土矿主要有三种类型：三水铝石、一水硬铝石、一水软铝石。在已探明的铝土矿全球储量中，92％是风化红土型铝土矿，属三水铝石型，这些铝土矿的特点是低硅、高铁、高铝硅比，集中分布在非洲西部、大洋洲和中南美洲。其余的8％是沉积型铝土矿，属一水软铝石和一水硬铝石型，中低品位，主要分布在希腊、前南斯拉夫及匈牙利等地。由于三种铝土矿的特点不同，各氧化铝生产企业在生产上采取了不同的生产工艺，目前主要有拜耳法、碱石灰烧结法和拜尔－烧结联合法三种。通常高品位铝土矿采用拜耳法生产，中低品位铝土矿采用联合法或烧结法生产。拜尔法由于其流程简单，能耗低，已成为了当前氧化铝生产中应用最为主要的一种方法，产量约占全球氧化铝生产总量的95％左右。　　铝电解生产可分为侧插阳极棒自焙槽、上插阳极棒自焙槽和预焙阳极槽三大类。自焙槽生产电解铝技术有装备简单、建设周期短、投资少的特点，但烟气无法处理，污染环境严重，机械化困难，劳动强度大，不易大型化，单槽产量低，等一些不易克服的缺点，是正在被淘汰的生产工艺。而目前世界上大部分国家及生产企业都在使用大型预焙槽，槽的电流强度达到了350KA 以上，不仅自动化程度高，能耗低，单槽产量高，而且满足了环保法规的要求。　&nbsp; 电解铝的生产过程：铝土矿&rarr;氧化铝&rarr;电解铝。　　按照铝锭的主成份含量可以分成三类:高级纯铝（铝的含量99.93%-99.999%）、工业高纯铝（铝的含量99.85%-99.90%）、工业纯铝（铝的含量98.0%-99.7%）。　　按照铝锭的市场产品型态可以分成三类：一类是加工材，如板、带、箔、管、棒型、锻件、粉末等；一类是铸造铝合金、盘条线杆电缆等；一类是日常生活中的各类铝制品等。通过了解铝锭制造的知识，我们才可以掌握其真正的价值，你可以登陆上海有色网查找更多的信息。

一、引言  　　铝合金轮毂是钢质轮毂的换代产品，它具有质量轻、导热快、美观华贵、节能安全等优点，目前国内外已广泛应用于轿车及其它轻型客车上。随着我国汽车工业的快速发展以及国外配件需求量的增加，市场容量十分可观。目前国内外制造铝合金轮毂的方法主要分为两大类：一类是锻造法，其中国外较先进的工艺是由连铸工序和三个锻造工序组成，该法虽然质量好，但成品率只有50%左右，价格昂贵。另一类是铸造法，分重力铸造和低压铸造。重力铸造法产品中缩孔、疏松、气孔等缺陷严重，机械强度低，成品率低，国外已经淘汰。目前国内外大多采用低压铸造法，该法产品质量和成品率都有一定提高，但工艺复杂，设备投资太大，从国外引进年产30万件的设备需投资亿元以上。采用液态模锻法，使铝合金在高压下结晶，并在结晶过程中产生一定量的变形，消除了缩孔、疏松、气孔等缺陷，产品既具有接近锻件的优良机械性能，又有精铸件一次精密成型的高效率、高精度，且投资大大低于低压铸造法。     二、轮毂的工艺特点及工艺关键     轮毂是一个类似一个较浅的杯形件，壁较薄，壁厚基本均匀，轮缘直径较大，高度适中，基本适合液态模锻工艺。制造的主要困难在于采用直接液态模锻法时，轮缘与原浇注液面之间容易形成较深的冷隔，必须采取措施避免。     影响工件内部结晶质量及力学性能的关键是温度场与应力场的控制，而影响温度场的因素又较多，因此必须通过试验和计算找到比较理想的温度——时间曲线。而应力场直接关系到工件中缩孔、疏松、气孔等缺陷的消除，必须确定合适的应力场分布，为获得高质量的工件打下基础。 　三、模具设计及成形条件的确定     1.模具设计     考虑到工件表面可能出现夹杂等缺陷，厚度尺寸必须留有一定的机加工余量，所以在零件图厚度尺寸上单边加放0.5mm，并取拔模斜度1.5°，绘出锻件图。以该图为依据设计模具。根据工件的结构特点，必须采取直接液态模锻法，凹模采取垂直分型面，以便工件出模。采用垂直分模就必须有水平方向锁紧装置，考虑到设备条件限制，因此采用锥形护环锁紧装置，见图2中件3。工作时，在件4、6、8组成的凹模中浇注金属后，上模下行，件3首先压紧件4、8形成锁模，随后凸模6加压成形，保压后，凸模6随上模上行，件3在弹簧作用下仍压紧4、8，以便凸模脱模，弹簧压紧力应大于凸模脱模力，较后件2带动件3上行，件4、8分开取出工件。由于是试验模具，导向主要靠设备导向。合模行程由加压力控制，这样可能会给轮辐部分厚度尺寸带来误差，但并不影响试验效果却大大简化了定量浇注装置。     2.成形工艺条件的确定     (1)铝合金的熔炼及模具准备     轮毂工作时承受较大的冲击载荷，常用铝—硅合金制造。选用ZL107合金，电炉熔炼，以便比较准确地控制熔炼温度，并较好进行精炼除气处理。由于金属充填距离较长，为了增加充填性，浇注温度提高到730℃，模具工作前应预热到310℃，采用电阻丝加热，预热同时涂润滑剂，以便顺利脱模。采用石墨机油为润滑剂，为了保证均匀，较好采用喷涂。浇注温度与模具温度太高，会使工件表面粗糙甚至粘焊，温度过低，金属冷却太快，给充填成形造成困难。   (2)浇注与加压    液态模锻时没有浇口和冒口，所以要比较准确地定量浇注。采用漏斗浇注，漏斗需加热至与金属液相近的温度，进行“底注”，以避免金属液喷溅到模具上造成缺陷。由于工件平面尺寸较大，散热较快，要在尽可能短的时间内浇注完毕，大型液压机速度较慢，快速下行转入工作加压需要一定时间，所以浇注后让凸模尽快下行，使开始加压时间控制在5～8s，加压速度在0.1m/s左右。速度太快会使金属液向外喷溅，造成浇不足。加压压力要大于100MPa，这是由于轮缘有一定高度，压力太低，会在轮缘与轮辐的连接部分压力不足，机械性能较差。保压时间约10s，冷却时间在15～20s，保压冷却时间太长，工件温度过低，会使脱模力大幅度增加，脱模困难甚至造成工件收缩破裂。     3.环形冷隔的处理     直接液态模锻时部分金属液上移充型，它与原金属液面之间形成一圈冷隔，这种冷隔有时是难以避免的，提高浇注温度与模具预热温度，缩短开始加压时间后，冷隔有所减轻，但无法完全避免，仍有1～1.5mm深冷隔，如图3所示。为此，在模具上冷隔形成的高度开一个R2的半圆弧，使冷隔形成在突起的圆弧上，在机加工工序切除，这样就完全消除了冷隔的影响。     四、轮毂机械性能的检测     为了检测轮毂的机械性能，首先对其进行热处理，热处理条件为515±5℃保温6h淬火，175±5℃保温6h回火，并加工成试件。     五、结论     (1)汽车铝合金轮毂的液态模锻工艺可行，产品性能优于目前的制造方法。    (2)该工艺设备简单、投资小，材料利用率高，产品成本低。    (3)工艺过程容易实现自动化，适于汽车配件的批量生产。

含氮金属锰用于冶炼多组分合金钢，氮能进步钢的强度和塑性，氮是归于扩展奥氏体区的元素。因而，锰与氮能够替代不锈钢中许多牌号中的镍，如奥氏体-铁素体不锈耐酸钢(1Cr18MnlONi5Mo3N)和节镍奥氏体-铁素体不锈耐酸钢(OCr17Mn14Mo2N)等，可节镍60%以上。镍是一种稀疏的重金属元素，资源有限，且报价贵重，用金属锰或氮化锰代镍具有显着的经济价值，并且有杰出的市场前景。    氮气为双原子分子，氮原子由三对电子结合而成，构成三个共价键，其键能高达949.571J/mol ,远大于其他双原子分子的键能(如H2和O2)，因而氮分子的结构很安稳。化学功能不生动，很难与其他物质发作化学反响，但在高温下可取得满足能量，促使其共价键开裂。这样就可与某些金属、非金属反响生成氮化物。    氮在钢中的首要作用是固溶强化及时效沉积强化；构成和安稳奥氏体安排，其作用十倍于镍；改进高铬和高铬镍钢的微观安排，使之细密坚实，并进步强度；与钢中Cr,Al,V,Ti等合金元素化合构成氮化物，进步钢的强度、硬度、耐磨性和抗蚀性等。    关于晶粒粗大的低碳高铬钢，参加恰当的氮后，因为构成少数的奥氏体和存在许多细微的氮化物质点，将约束铁素体晶粒的长大，然后取得细晶安排，有利于进步钢的冲击韧性及改进其焊接功能。    以氮代镍可节省贵重的金属镍，然后大幅度下降出产成本。根据含氮锰的上述作用，往往在冶炼某些合金时需一起参加。独自参加时，锰极易氧化。氮因密度极小而不易参加，往往在冶炼某些合金时需一起参加，并且锰氮使用率较高。    由热力学数据及Mn-N系在常压下的平衡相图可知，纯锰在常压下与氮反响可生成Mn4N,Mn5N2,Mn3N2和Mn2N。构成氮化物的标准自在能与温度的联系如图1所示。由图1可知，在必定温度范围内构成氮化锰的△G值远小于0,因而氮化锰易于生成且安稳性好。由Mn-N二元相图(图2)可知，氮在FeMn中的溶解度随锰含量的添加而进步，可见金属锰氮化作用应该比铁好。 [next]    在Mn-N系中，除化合物外还存在固溶体，经测定氮在a锰中溶解度大约是0.15%，而在β-Mn中的溶解度要大得多。固溶体中含氮2.31%~3.26%时，固溶体的基体是Mn4N，含氮量为6.52%~9.22%时，固溶体的基体是Mn4N和Mn5N2，而含氮量为9.22%时，氮以化合物Mn5N2方式存在。    氮化锰的标准生成自在能(25℃)及Mn-N二元相图(如图2所示)。    氮化工艺:氮化锰的出产工艺首要有三种，用氮气或固态含氮物质使液态金属渗氮；使粉状固体金属粉末渗氮；用金属粉末和含氮物质(基钙)及粘结剂一起压块烧结渗氮。    使液态金属锰渗氮时，若氮气压力不变，则合金中氮的溶解度随温度的升高而下降。    当PN2=105Pa时，液态金属锰在1300℃时N2的溶解度为2.5%，而在1500℃时为1.6%。    液态金属锰中氮的溶解度随氮气压力的添加而增大。    俄罗斯学者曾主张在氮气压力为(8~18)x105Pa的炉内进行渗氮。    液态金属渗氮工艺办法的缺陷是含氮量很低。    固态金属粉末渗氮能够得到含氮量高的金属粉末或压块。但其渗氮速度由氮的分散改速度决议。因而，渗氮速度慢。除此之外，用此法制得的粉状金属密度小，氮不易被钢液吸收，只要60%~80%的氮被吸收。能够选用重熔法制取细密的含氮量高的金属锰再参加到钢液中。    20世纪70年代，前苏联黑色冶金中央研讨院和扎波罗什铁合金厂曾选用金属锰粉出产含氮金属锰，其进程如下：    金属锰粉放入一个圆筒型电炉里进行氮化。圆筒与水平线的夹角为三度，粉末占圆筒体积的7%~9%，氮气事前预热，金属锰粉含氮5%~6%；产品电耗1270kW·h/t，氮耗约500m3/t。    我国重庆大学与重庆三角滩锰业公司曾研讨过选用固态氮化办法出产氮化锰工艺。该工艺是在高温下使用气分化发生的氮对锰粉氮化而取得氮化锰，该项实验对锰粉粒度、氮化时刻和氮化速度等要素进行了研讨。实验结果表明，金属锰粉粒度对氮化进程影响很大，当温度高于600℃条件下，能够取得含N2量6.90%的氮化锰。    现在，国内外出产氮化锰多选用金属粉末固态氮化出产。南非是世界上氮化锰出产的首要国家。