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有色金屬加工技術(shù)范文第1篇

內(nèi)蒙古是我國的資源富集區(qū)。有資料表明，在全國已發(fā)現(xiàn)的171種礦產(chǎn)資源中內(nèi)蒙古就有143種；其中查明資源儲量的有97種。資源儲量居全國之首的有12種，居全國前3位的有30種，居全國前10位的有74種。稀土查明資源儲量居世界首位，氧化物總量達18065.41萬噸。查明的有色金屬、貴金屬礦產(chǎn)資源具有明顯優(yōu)勢的有8種；其中銅礦保有資源儲量占全國的7.44%，居全國第4位，累計查明資源儲量686.49萬噸；鉛、鋅礦產(chǎn)資源保有儲量分別占全國的17.99%和18.13%，均居全國第1位；累計查明鉛資源儲量1084.04萬噸、鋅資源儲量2268.42萬噸。風能技術(shù)可開發(fā)量占全國的50%以上，光能資源居全國第2位。此外，還富有鹽、天然堿、石灰石、高嶺土、天然石墨、硅石等非金屬礦產(chǎn)資源。豐富的資源為內(nèi)蒙古發(fā)展有色金屬生產(chǎn)加工、裝備制造、新能源、新材料等新型產(chǎn)業(yè)提供了重要保障。

二、內(nèi)蒙古具備建設(shè)有色金屬生產(chǎn)加工和現(xiàn)代裝備制造基地良好的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)

國家實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略以來，內(nèi)蒙古依托資源優(yōu)勢、區(qū)位優(yōu)勢、后發(fā)優(yōu)勢和地廣人稀優(yōu)勢，推進實施資源轉(zhuǎn)換戰(zhàn)略，積極培育引進一大批以煤炭開采、坑口發(fā)電、煤焦化、新型煤化工、特色冶金為主的能源重化工項目落地建設(shè)，能源、化工、冶金、建材、農(nóng)畜產(chǎn)品加工等資源型優(yōu)勢特色產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展。進入新世紀，內(nèi)蒙古提出培育建設(shè)能源、化工、冶金建材、機械裝備制造、農(nóng)畜產(chǎn)品加工和高新技術(shù)六大優(yōu)勢特色產(chǎn)業(yè)，突出抓大產(chǎn)業(yè)、大項目、大基地建設(shè)，工業(yè)經(jīng)濟在規(guī)模和速度上實現(xiàn)了跨越發(fā)展?！笆晃濉逼陂g，內(nèi)蒙古站在新起點，積極推動產(chǎn)業(yè)多元、產(chǎn)業(yè)延伸和產(chǎn)業(yè)升級，狠抓資源型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和非資源型產(chǎn)業(yè)培育，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整邁出新步伐。進入“十二五”，內(nèi)蒙古推進實施沿黃沿線經(jīng)濟帶發(fā)展戰(zhàn)略和“雙百億工程”戰(zhàn)略，逐步擺脫資源路徑依賴，加快建設(shè)多元發(fā)展、多極支撐現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，工業(yè)發(fā)展規(guī)模和速度與運行質(zhì)量和效益同步推進，工業(yè)不僅支撐了內(nèi)蒙古國民經(jīng)濟的半壁江山，而且發(fā)展的協(xié)調(diào)性和可持續(xù)性進一步增強。工業(yè)的大發(fā)展帶動了內(nèi)蒙古經(jīng)濟實現(xiàn)了由農(nóng)牧業(yè)主導型向工業(yè)主導型的歷史性轉(zhuǎn)變。

有色金屬工業(yè)作為內(nèi)蒙古冶金工業(yè)的重要組成部分，經(jīng)過半個多世紀的建設(shè)和發(fā)展，已經(jīng)形成一定規(guī)模的采、選、冶、加綜合生產(chǎn)體系。主要產(chǎn)品為鋁、銅、鉛、鋅等；其中電解鋁占有色金屬產(chǎn)品總量的70%以上。已形成主要產(chǎn)品產(chǎn)能電解鋁235萬噸、電解銅65萬噸、鋅51萬噸、鉛24萬噸。鋁型材、鋁合金、輪轂、化成箔、鑄件等鋁后加工和高精銅板（帶、箔、管材）、鉛鋅板（帶、條、棒材）等有色金屬就地加工轉(zhuǎn)化能力不斷提高。2012年十種有色金屬產(chǎn)量為243.9萬噸，居全國第6位；其中電解鋁179.4萬噸，居全國第4位。中鋁包頭鋁業(yè)、東方希望鋁業(yè)、巴彥淖爾市紫金鋅冶煉、赤峰庫博紅燁鋅冶煉、中電投霍林河鋁業(yè)、霍煤鴻駿鋁業(yè)等一批起點高、技術(shù)裝備水平高、經(jīng)濟效益好的骨干企業(yè)成為內(nèi)蒙古有色金屬工業(yè)的重要支撐。

機械裝備制造業(yè)是內(nèi)蒙古六大優(yōu)勢特色產(chǎn)業(yè)之一。近年來依托鋼鐵、有色產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和軍工、航天技術(shù)、人才，積極引進大企業(yè)和成套技術(shù)，加快發(fā)展以重型汽車、鐵路車輛為主的交通運輸設(shè)備制造，以挖掘機、大馬力推土機為主的工程機械制造，以乘用車為主的汽車制造，以大型風電設(shè)備為主的清潔能源設(shè)備制造以及大型化工機械和煤炭采掘機械制造等裝備制造工業(yè)。一機集團、北方重工、北方創(chuàng)業(yè)、北奔重汽等大型企業(yè)已經(jīng)成為自治區(qū)裝備制造業(yè)的支柱。數(shù)控機床刀庫、3.6萬噸黑色金屬垂直擠壓機、高速液壓油缸、稀土永磁電機、煤礦液壓支架等國內(nèi)外技術(shù)領(lǐng)先產(chǎn)品帶動了內(nèi)蒙古裝備制造業(yè)整體水平快速提升。在呼和浩特、包頭、鄂爾多斯、通遼等地，以大型企業(yè)為龍頭、中小企業(yè)配套協(xié)作的裝備制造產(chǎn)業(yè)基地初具規(guī)模。目前已形成生產(chǎn)能力汽車15萬輛、風力發(fā)電設(shè)備6500臺套。

三、內(nèi)蒙古有色金屬工業(yè)和機械裝備制造業(yè)發(fā)展中存在的突出問題

有色金屬工業(yè)發(fā)展中存在的問題突出表現(xiàn)在“三低”：一是技術(shù)裝備水平較低。采選企業(yè)中大企業(yè)少，中小企業(yè)多，采選設(shè)備陳舊，技術(shù)落后，工藝單一，回收率低，污染嚴重。冶煉企業(yè)技術(shù)裝備達到國內(nèi)先進水平的不足60%，達到國際先進水平的不足20%。二是尾礦資源利用率低。尾礦回收利用水平僅在10%左右。三是延伸加工水平低。受技術(shù)裝備水平低和自主創(chuàng)新能力弱的影響，中小冶煉企業(yè)普遍以初級產(chǎn)品為主，深加工不足，加工種類少，高附加值產(chǎn)品更少，企業(yè)整體效益較差。

裝備制造業(yè)發(fā)展中存在的問題突出表現(xiàn)在四個方面：一是總量小。在六大優(yōu)勢特色產(chǎn)業(yè)中產(chǎn)值占比只有6%左右，裝備制造業(yè)產(chǎn)值在全國排名第24位。二是總體科技水平低。新技術(shù)、新產(chǎn)品的研發(fā)能力弱，自主品牌、自主知識產(chǎn)權(quán)少，高精尖產(chǎn)品少。三是創(chuàng)新能力弱?，F(xiàn)有企業(yè)缺乏集基礎(chǔ)研究與技術(shù)開發(fā)于一體的創(chuàng)新能力，企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新組織處于零散狀態(tài)。四是中小企業(yè)本地配套能力差。由于骨干企業(yè)輻射帶動能力較弱，導致配套中小企業(yè)發(fā)展明顯不足。

四、內(nèi)蒙古建設(shè)有色金屬生產(chǎn)加工和現(xiàn)代裝備制造基地的相關(guān)建議

有色金屬工業(yè)發(fā)展的指導思想是加快推進資源優(yōu)勢向產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢轉(zhuǎn)變，在資源富集地區(qū)，依托大型骨干企業(yè)，建設(shè)“探—采—選—冶—加”一體化特色園區(qū)。加大技術(shù)改造力度，加強自主創(chuàng)新，努力提高采選加工企業(yè)的技術(shù)裝備水平，不斷提高加工深度和產(chǎn)業(yè)集中度，最大限度地實現(xiàn)優(yōu)勢資源轉(zhuǎn)化增值。在發(fā)展重點上，鋁產(chǎn)業(yè)要在提升原鋁生產(chǎn)能力和裝備水平的同時，大力發(fā)展鋁制品加工業(yè)，延伸產(chǎn)業(yè)鏈；積極發(fā)展高性能高精鋁、鋁型材、鋁箔、鋁合金、鋁輪轂、化成箔、壓鑄件等，支持重點電解鋁企業(yè)煤電鋁一體化發(fā)展，積極推進高鋁粉煤灰提取氧化鋁基地建設(shè)。銅、鉛、鋅要鼓勵和支持重點企業(yè)延長產(chǎn)業(yè)鏈條，提高產(chǎn)品加工深度，生產(chǎn)高精銅板、帶、箔、管材，生產(chǎn)鋅板帶等高附加值產(chǎn)品。加快推進銅、鉛、鋅等有色金屬資源重點礦山建設(shè)進度，逐步提高冶煉企業(yè)資源自給率，支持骨干企業(yè)積極參與蒙古國等周邊國家資源開發(fā)等。依托資源優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，重點在包頭市、通遼市和鄂爾多斯市打造鋁業(yè)基地；在巴彥淖爾市、赤峰市、呼倫貝爾市、錫林郭勒盟打造銅、鉛、鋅冶煉加工基地，逐步形成布局合理、產(chǎn)業(yè)集中、分工明確、產(chǎn)業(yè)水平較高的新型有色金屬工業(yè)體系。

針對內(nèi)蒙古有色金屬工業(yè)和裝備制造業(yè)發(fā)展中存在的問題，圍繞基地建設(shè)目標，結(jié)合“十二五”發(fā)展規(guī)劃，我想，未來一個時期，內(nèi)蒙古裝備制造業(yè)發(fā)展的指導思想是，既要擴規(guī)模上水平，又要調(diào)結(jié)構(gòu)增效益，實現(xiàn)規(guī)模和效益同步推進；既要引進成套技術(shù)，又要加強自主創(chuàng)新，努力打造自主品牌；既要培育發(fā)展龍頭骨干企業(yè)，又要扶持發(fā)展配套中小企業(yè)，努力提高本地配套率。重點發(fā)展以乘用車、載重汽車、改裝車、鐵路車輛為主的交通運輸設(shè)備及配套零部件制造，以礦用車、推土機、液壓挖掘機為主的工程機械制造，以電力設(shè)備、化工設(shè)備、礦山機械、農(nóng)牧業(yè)機械為主的專用機械設(shè)備制造，積極發(fā)展以數(shù)字化、柔性化及系統(tǒng)集成技術(shù)為核心的智能制造裝備，大力推進高端裝備制造的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。

有色金屬加工技術(shù)范文第2篇

我國稀有金屬資源豐富，隨著近年來新技術(shù)的發(fā)展，需求量的增大，稀有金屬研究和應用迅速發(fā)展，冶金新工藝不斷出現(xiàn)，在電氣工業(yè)、化學工業(yè)、原子能工業(yè)及火箭技術(shù)等方面得到廣泛應用；并且，稀有金屬作為戰(zhàn)略儲備資源在我國正在逐步建立全備的工業(yè)體系。

北京有色金屬研究總院礦物資源與冶金材料研究所作為國內(nèi)最早從事稀有金屬冶金技術(shù)開發(fā)的單位，在所長車小奎的帶領(lǐng)下，在選礦技術(shù)、冶金工藝流程研究和冶金材料制備技術(shù)及產(chǎn)品開發(fā)中積極創(chuàng)新進取，在技術(shù)中領(lǐng)前沿，在產(chǎn)業(yè)上謀發(fā)展，為我國重有色金屬工業(yè)體系的技術(shù)進步貢獻了舉足輕重的力量。

物華天寶為我用

利用現(xiàn)有的礦物加工技術(shù)和選冶工程經(jīng)驗進行金屬的分離提取及優(yōu)化工藝技術(shù)，以實現(xiàn)清潔生產(chǎn)并開發(fā)與環(huán)境友好的選冶技術(shù)，是車小奎所在的礦冶所主要研究工作，此外他們還將成熟的選冶技術(shù)用于環(huán)保領(lǐng)域，如回收固體廢棄物的有用元素和廢水處理。在礦物加工及礦物材料制備等領(lǐng)域，礦冶所憑借自身優(yōu)勢多年來為企業(yè)解決了大量復雜難題。近幾年主要開展了傳統(tǒng)資源、二次資源開發(fā)利用和環(huán)境治理（如廢紙脫墨）研究，完成了加拿大稀土礦、巴新紅土鎳礦和國內(nèi)鎢礦、鐵礦、金礦等多種類型的工藝開發(fā)研究。

車小奎所長主持及參加完成了多項選礦工藝研究試驗工作及現(xiàn)場工業(yè)試驗，研究項目包括國家科技攻關(guān)項目、部委研究項目及企業(yè)委托研究項目，主持的閃速浮選機技術(shù)引進及工業(yè)試驗在我國黃金礦山工業(yè)試驗首次取得成功，技術(shù)指標達到國際先進水平。研究成果“雞籠山金礦提高金回收率生產(chǎn)與實踐”、“黃金洞金礦浮選工藝優(yōu)化研究與應用”、“鋰離子電池及其電極材料的研究及產(chǎn)業(yè)化”均獲得部級科技進步一等獎；“選一冶聯(lián)合稀鹽酸加壓浸出攀枝花鈦精礦制取人造金紅石半工業(yè)試驗”、“新型光學鍍膜材料的制備技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化”、“高品質(zhì)海錦鈦制備新工藝應用研究”分獲部級二等獎；“月山銅礦提高銅鉬回收率工業(yè)試驗”、“雞籠山金礦閃速浮選工業(yè)試驗”、“山東榮成銀礦選礦工藝研究”，“連續(xù)卷式泡沫鎳的研制開發(fā)”分獲部級科技進步三等獎。

人杰地靈產(chǎn)業(yè)新

科學研究不能只停留在實驗室，更需發(fā)展產(chǎn)業(yè)、服務(wù)社會，科研成果與產(chǎn)業(yè)完美融合才是科學研究的終極目標，車小奎所長帶領(lǐng)礦冶所始終探尋著科學研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展這二者之間的最佳契合點，把自身的發(fā)展與國家與社會的需要緊密聯(lián)系在一起，使得礦冶所在產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域上也取得赫赫成就。

礦冶所現(xiàn)有光學鍍膜材料、陶瓷靶材、鈦錳電極、金屬粉未、貴金屬化合物、貴金屬加工貿(mào)易等生產(chǎn)線，生產(chǎn)產(chǎn)品涉及的行業(yè)比較多，銷售的產(chǎn)品以光學鍍膜材料（包括靶材）、鈦錳電極金屬粉末和貴金屬類產(chǎn)品為主，高純金屬材料作為礦冶所的另一個產(chǎn)業(yè)重點在十二五期間也將得到較快的發(fā)展。

其中，靶材在傳統(tǒng)應用光學、微電子、磁記錄、光盤、半導體、表面修飾、太陽能光伏和光熱、硬盤等方面應用分布非常廣泛，未來隨著國內(nèi)在濺射薄膜領(lǐng)域的快速發(fā)展，將迎來對于靶材的需求穩(wěn)步快速增長。礦冶所立足這樣的實際需求，不斷地探索著最新的科研成果，以為相關(guān)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供支撐。其次，鈦錳電極主要用于電解二氧化錳（EMD）用鈦陽極，近年來礦冶所所產(chǎn)出的鈦錳合金涂層陽極已成功大型化，與純鈦陽極相比可節(jié)約電耗20％，或在電耗相當?shù)那闆r下提高產(chǎn)能20％，并且成本與純鈦陽極相當。在金屬粉領(lǐng)域，礦冶所主要生產(chǎn)鈦、鋯、鎳、鈷粉；貴金屬化合物主要生產(chǎn)氯銥酸、氯鉑酸及釕系化合物，用于電極防腐。另外，在“鎳鈷濕法高效分離”的技術(shù)領(lǐng)域，礦冶所處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，擁有專利技術(shù)，在國內(nèi)多個企業(yè)進行了技術(shù)轉(zhuǎn)讓，該技術(shù)目前仍可以提供服務(wù)。

創(chuàng)新技術(shù)及成果的不斷涌現(xiàn)，使得礦冶所成為了我國在該領(lǐng)域有著重要影響力的科技創(chuàng)新團隊。在車小奎的帶領(lǐng)下，礦冶所整個科研團隊始終著眼于產(chǎn)業(yè)應用，將他們的科研智慧充分釋放在這個充滿活力的平臺上，也體現(xiàn)了團隊上下一致的社會責任感和歷史使命感。

鐘靈毓秀團隊優(yōu)

依托北京有色金屬研究總院，礦冶所于1998年由原稀冶所、選冶所、能源中心合并成立，后冶金物理化學中心也并入礦冶所。以礦產(chǎn)資源開發(fā)、冶金過程及冶金材料研究開發(fā)為主要研究方向，承擔原有研究領(lǐng)域包括礦物加工、冶金工藝過程、鋰離子電池及材料，稀有金屬提取技術(shù)、稀有金屬材料制備等，有鈦錳電極、光學鍍膜材料、鋰帶、鉭材加工、鈦粉、鎳鈷粉、貴金屬化合物、貴金屬加工等生產(chǎn)線。2006年生物冶金國家工程實驗室成立，礦冶所選礦組大部分人員進入國家工程實驗室，同年鋰離子電池研究組也從礦冶所分離進入新成立的能源材料研究所。

時代責任感使車小奎所長立志在領(lǐng)域內(nèi)建立起一個創(chuàng)新團隊，為此他廣納人才，吸收了大量具有交叉學科性質(zhì)的的團隊成員。礦冶所有從業(yè)人員108人，其中正式職工44人（其中教授16人，高工10人），返聘8人，下設(shè)礦物加工技術(shù)、有色金屬冶金、新型冶金材料、高純金屬制備四個研究室。目前主要以稀有金屬冶金工藝研究為主要方向之一，同時開展重有色金屬、貴金屬冶金工藝研究。

有色金屬加工技術(shù)范文第3篇

關(guān)鍵詞：鈦合金；軋制成型；工藝；方法；發(fā)展方向

引言

我國的鈦資源豐富，鈦合金棒材制品的用途也比較廣泛。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展帶動起相應的市場經(jīng)濟發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)也有了更加綜合性的要求。對于鈦合金制品來說要求高強度、高塑性和高韌性的相互綜合。因此，市場化的高要求也激勵著鈦合金軋制成型工藝和技術(shù)的改革與完善。國內(nèi)針對鈦合金的研究水平與國外相比，在新領(lǐng)域內(nèi)相較國外研究更加深入，而對于傳統(tǒng)鈦合金的研究方面較為欠缺。所以，我國的鈦合金研究在近幾年內(nèi)有了新的突破。文章就針對鈦合金棒材軋制成型的特點及相應軋制工藝和過程的研究，結(jié)合目前的市場化要求和鈦合金應用趨勢，探討關(guān)于鈦合金棒材軋制成型的研究進展及發(fā)展建議。

1 鈦合金棒材軋制成型特點

鈦合金棒材軋制成型的過程，主要是通過將較大規(guī)格的鍛棒坯料在軋制后，進行冷卻，冷卻后的棒材主要呈現(xiàn)針狀、細片狀或者粗片狀等形態(tài)。鈦合金軋制坯料通過軋制冷卻后能夠具備較強的韌性和抗拉性能，但此時的鈦合金棒材還不具備高強度和高塑性的特點。通常工業(yè)化生產(chǎn)要求鈦合金棒材的加工能夠形成拉伸和疲勞性能較強的等軸組織。但在實際軋制過程中，由于坯料在室溫條件下進行冷卻從而制約了片狀組織的綜合性能，只有通過有針對性地變形處理才能夠得以軸化，從而適合市場需求。所以，鈦合金棒材坯料在軋制過程中的組織軸化是一個重要問題。若軋制變形量較大，則較容易提高組織可變性和力學性能。而在變形量小時，則會影響鈦合金的可塑性和強度。同時，在鈦合金棒材軋制過程中，要進行多次退火，而這種情形則會急速降低軋件的表面溫度，內(nèi)部溫度不降反增，使軋件表面與中心溫度形成較大的發(fā)差，進而容易造成表面裂紋。所以，軋制的溫度一定要控制得當。道次間就成了控制溫度和繼續(xù)變形的軋制空間。只有將大量的孿品進行再結(jié)晶才能夠有效提高鈦合金棒材的綜合性能。

2 國內(nèi)外鈦合金的發(fā)展方向及技術(shù)進展

2.1 國內(nèi)外鈦合金的發(fā)展方向

最先進入市場并進行廣泛應用的第一種鈦合金是由美國研制成功的Ti-6AI-4V合金。這種鈦合金的強度、韌性、塑性、耐熱性、耐蝕性和相容性等都較好，因而在市場中也得到了廣泛的應用。隨著鈦合金市場應用要求的提升，結(jié)構(gòu)鈦合金也向著高強度、高塑性、高韌性和高模量等相關(guān)方向發(fā)展。因此，目前的國內(nèi)外鈦合金研究主要包括高溫鈦合金、鈦鋁化合物為基的鈦合金、高強度高韌性的β鈦合金、阻燃鈦合金以及醫(yī)用和船用鈦合金等。

（1）高溫鈦合金現(xiàn)多被用于軍用及民用飛機的發(fā)動機中。而近年來，美國采用快速凝固的粉末冶金技術(shù)成功研制了一種高純度和高性能的鈦合金，以能夠充分適應軋件表面與中心溫度的差異性，保證鈦合金的綜合應用性能。

（2）鈦鋁化合物為基的鈦合金主要優(yōu)勢是高溫性能較好，抗氧化和抗蠕變性較強。同時，這種鈦合金的密度小，質(zhì)量輕，能夠被廣泛應用在航空航天器材當中。俄羅斯研究成功了一種新型的航空用鈦合金，這種新型的鈦合金相對于傳統(tǒng)的來說，質(zhì)量更輕，韌性更強，既能夠保證航空飛行器的性能，還能夠最大限度低減輕質(zhì)量，減小阻力。

（3）β鈦合金是一種比較適用的航空結(jié)構(gòu)材料。在實際應用中，可以根據(jù)不同強度和塑性的要求進行匹配，從而足大限度地增強可塑性、實用性和經(jīng)濟性。目前，我國針對高強度、高韌性的β鈦合金已經(jīng)有了初步研究，成功完成實驗室建設(shè)后，分別從西北、寶雞和北京等多個有色金屬加工廠進行配合研制。寶雞有色金屬加工廠研發(fā)出了BTi-6554高強高韌性鈦合金，北京有色金屬研究總院和寶雞加工廠聯(lián)合研制成功了Ti-63高強高韌性鈦合金。而西北有色金屬研究院則創(chuàng)新研制成功了Ti-1300合金和Ti-5322鈦合金。TC21也是西北有色金屬研究院研究成功的新型鈦合金，主要具有優(yōu)良的強度、塑性和韌性，能夠有效減少鈦合金棒材白表面的裂紋，增強總體的綜合性能。

（4）我國對阻燃鈦合金的研究較為深入，Ti14和Ti40鈦合金就是由西北有色院研究成功的，具有良好的阻燃性能，較適用機發(fā)動機關(guān)鍵部件的機匣和葉片。

（5）對于船用鈦合金來說，提高耐縫隙腐蝕性能，以能夠達到持久耐用和高強度等要求的生產(chǎn)和開發(fā)。國外根據(jù)各國家的應用需求進行了創(chuàng)新。我國也研制出了比較有中國特色的不同強度級別的幾種鈦合金，這些鈦合金都近于a型船用耐蝕性鈦合金。在實際應用中，可以根據(jù)不同使用條件進行搭配使用。而對于醫(yī)用鈦合金而言，國外為了盡可能的排除AI v元素的不利影響，進而開發(fā)出了一系列的生物用新型鈦合金。這些鈦合金普遍具有良好的耐蝕性、耐磨性和抗斷裂性。國內(nèi)也一直致力于對醫(yī)用鈦合金的研究，在我國豐富的鈦資源和研究經(jīng)驗的影響下，我國在綜合力學性能和工藝性能等方面的研究均優(yōu)于國外醫(yī)用鈦合金。

2.2 鈦合金的技術(shù)進展

我國的鈦合金棒材軋制技術(shù)主要包括熔煉技術(shù)、鑄造技術(shù)、等溫鍛造技術(shù)、熱處理技術(shù)、焊接技術(shù)、加工技術(shù)、表面處理技術(shù)和最新加工技術(shù)等等。其中，我國在熔煉技術(shù)中取得了較好的發(fā)展，將感應凝克熔煉技術(shù)的研究加入重點研究項目當中。精密鑄造技術(shù)多用于不易加工的鑄件，最大限度地增加鈦合金材料的利用率，降低生產(chǎn)成本。其他鈦合金的軋制成型技術(shù)在市場需求和經(jīng)濟利益的影響下，也盡量進行控制，以研制和創(chuàng)新的經(jīng)驗為基礎(chǔ)，以理論與實際相結(jié)合，深入地進行技術(shù)改革與創(chuàng)新，以更快地適應市場發(fā)展需求，提升經(jīng)濟效益。

3 推動鈦合金棒材軋制成型的發(fā)展建議

我國對鈦合金棒材軋制成型工藝和方法的研究應該加強深入和維度。對加工技術(shù)和成本花制備過程進行有效控制，以爭取實現(xiàn)低成本、高性能的企業(yè)發(fā)展。其次，對于大型優(yōu)質(zhì)鈦合金坯料的制備，應該應用新型的制備技術(shù)，比如：新型電子束和等離子冷床爐熔煉技術(shù)等。針對高效的短流程加工技術(shù)，應精準選擇合適的制備技術(shù)，提高材料的利用率，降低工業(yè)成本，提高整體經(jīng)濟效益。同時，軋制成型也包括激光成形、精密鑄造、精密模鍛、噴射成形和擴散鏈接等等。我國有豐富的鈦資源，隨著我國鈦合金加工技術(shù)的日漸成熟，更應該積極擴展鈦合金的應用范圍，將我國的鈦合金應用推向國際化，提高市場競爭力的同時，也促進了鈦市場的發(fā)展。

4 結(jié)束語

我國具有豐富的鈦資源，在國內(nèi)外研究的基礎(chǔ)上，更是加強了對鈦合金加工和成型等技術(shù)的相關(guān)研發(fā)。以選擇合理的軋制方法和工藝，生產(chǎn)出具有高強度、高韌性、高塑性等相互結(jié)合的綜合性鈦合金棒材，提高坯料的利用率。并能夠根據(jù)市場需求，研發(fā)出多樣化、創(chuàng)新性和高適用性的軋制工藝，方便在實際生產(chǎn)中多個領(lǐng)域的應用。所以，我國還應該進一步加強對鈦合金棒材軋制成型工藝和方法的研發(fā)，以從整體上推動鈦市場的改革與創(chuàng)新。

參考文獻

[1]帥美榮，黃慶學，秦建平，等.鈦合金棒材軋制成型研究進展[J].材料導報，2012，03：111-115.

有色金屬加工技術(shù)范文第4篇

摘要：選用無毒或低毒性添加劑，研制了一種化學合成型環(huán)境友好磨削液，對其抗磨減摩、防銹、生物降解等綜合性能進行了評價，結(jié)果表明：該磨削液綜合性能優(yōu)良，生物降解性能較好，生態(tài)毒性低，是一種理想的環(huán)境友好劑。

關(guān)鍵詞：環(huán)境友好劑；抗磨減摩性；生物降解性；生態(tài)毒性

中圖分類號：TE626.39 文獻標識碼：A

0 前言

近年來，隨著制造設(shè)備的進步，加工工藝和材料材質(zhì)的改進以及工廠管理水平的提高，對與金屬加工技術(shù)相配套的金屬加工液提出了更新更高的要求。隨著人類環(huán)保意識和環(huán)保立法的不斷加強，人們越來越意識到金屬加工劑對人體和環(huán)境造成的危害。傳統(tǒng)礦物油基劑生物降解性能差、生態(tài)毒性高，加之石油資源不斷減少，相對來說比較環(huán)保的全合成、半合成金屬加工劑越來越受到人們的親睞。但大多數(shù)水基金屬加工劑仍然采用亞硝酸鹽、磷酸鹽和有機酚等為添加劑，這些添加劑具有一定的致癌性能，不但使用過程中會危害操作工人的身體健康，而且排放后污染水體，給環(huán)境造成了很大的危害[1-3]。金屬加工液對人體的危害首先是添加劑的毒性，如作為殺菌劑使用的苯酚毒性很大，防銹效果較好的亞硝酸鈉在某些條件下會形成致癌的亞硝酸氨。表面活性劑的脫脂作用，防腐殺菌劑和有機胺等堿性物質(zhì)的刺激性，會使皮膚干燥、裂口、紅腫而發(fā)生皮炎，對皮膚造成危害。使用金屬加工液時產(chǎn)生的油霧，以及金屬加工液散發(fā)的刺激性氣體會危害人的呼吸器官，如常使用的甲醛殺菌劑，對人的眼、鼻有強烈的刺激性，接觸皮膚會導致組織壞死。金屬加工液對環(huán)境的危害主要是廢液對水資源的污染，礦物油是金屬加工液的主要成分之一，其生物降解性差，能長期滯留在水和土壤中。美國環(huán)保局指出，油對水生物有急性致死毒性，也有長期亞急性致死毒性（即不會導致生物死亡，但破壞其正常的生態(tài)）。水中油含量超過10 μg/g，就會使海洋植物死亡，超過300 μg/g，可使淡水魚死亡。金屬加工液添加劑對環(huán)境的污染是多方面的，如常用作極壓添加劑的短鏈氯化石蠟是海水污染物之一，在水基金屬加工液中常用的磷酸鈉防銹劑會使河流、湖泊因富營養(yǎng)化而出現(xiàn)赤潮[4-6]。

文章結(jié)合現(xiàn)代磨削技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，采用無毒或低毒添加劑，研制了一種新型環(huán)境友好化學合成型磨削液，并對其綜合性能進行了評價。

1 添加劑的篩選

目前水基型金屬加工液采用的劑多為油溶性的，通過提高油溶性添加劑在水中的溶解性，以提高其產(chǎn)品的性，但這種方式配制的水基液穩(wěn)定性差，油溶性添加劑難以滿足水基金屬加工液對綜合性能的要求，因此選擇性能優(yōu)良的水溶性添加劑是提高水基型金屬加工液質(zhì)量的關(guān)鍵。結(jié)合研制產(chǎn)品的性能特點，經(jīng)過篩選，我們選擇以下幾種組分作為添加劑，各組分添加劑的組成情況如表1所示。

表1 各種添加劑的組成情況%

(注：基金項目：國家自然科學基金（50275147）、重慶市科技攻關(guān)項目、重慶市自然科學基金、教育部“新世紀優(yōu)秀人才支持計劃”資助項目（編號：NCET-04-1002）、院青年基金資助項目。

作者簡介：方建華（1971-），男，博士，2005年畢業(yè)于后勤工程學院油料應用專業(yè)，主要從事環(huán)境友好劑及添加劑的研究，已30余篇。）

2 性能考察

配方1~7的性能測試結(jié)果如表2所示。

表2 配方1~7性能測試結(jié)果

從表2可以看出，配方1的防銹性能太差，但對有色金屬的防腐性能較好。配方2雖然在配方1的基礎(chǔ)上增加了防銹劑A的量，防銹性能仍然很差，但腐蝕試驗合格。配方3中未加入油酸皂，其工作液外觀得到較好改善，增加pH調(diào)節(jié)劑的量，其消泡性、防銹性、腐蝕性都合格。配方4中采用復合防銹劑，減少防銹劑A的量，加入防銹劑B，其消泡性、防銹性、腐蝕性都合格，說明復合防銹劑的效果較單一防銹劑好。配方5中采用防銹劑B，其消泡性、腐蝕性都合格，但防銹性較差。說明在該體系中單獨采用防銹劑B不能夠達到防銹效果，需要做進一步改善。配方6中雖然添加了大量的防銹劑A，其消泡性、腐蝕性都合格，但防銹性較差，這可能是因為存在聚醚表面活性劑的原因。雖然配方7采用了復合防銹劑，但由于pH值過低，防銹效果仍然很差。

從以上結(jié)果可以看出，在初步的配方篩選實驗測試中，只有配方3、配方4能達到防銹防腐實驗要求，故將這2個配方做進一步的性能測試。

將配方3、4的溶液按5%濃度稀釋成工作液，用四球機按GB/T 3142-90劑承載能力測定法進行測試，四球機轉(zhuǎn)速（1450±50）r/min,室溫，時間10 s。結(jié)果表明，配方3、4的工作液最大無卡咬負荷（PB值）均為750 N，燒結(jié)負荷（PD值）均為2500 N。

圖1和圖2分別為配方3和配方4稀釋液的摩擦力矩-時間-摩擦系數(shù)曲線，從圖中可以看出，工作試液的平均摩擦系數(shù)為0.116和0.101，表明兩種配方的工作液均具有較好的性能。

圖1 配方3稀釋液的摩擦力矩-時間-摩擦系數(shù)曲線

圖2 配方4稀釋液的摩擦力矩-時間-摩擦系數(shù)曲線

3 生物降解和生態(tài)毒性試驗

生物降解性能按CEC L-33-A-93法進行，結(jié)果如表3。

表3 不同種類劑的生物降解性%

由表3可以看出，兩種工作液的生物降解性能均較好，是兩種較理想的環(huán)境友好水基劑。

根據(jù)浙江大學環(huán)境工程系檢測，研制的兩種磨削液的BOD（生化耗氧量）分別為1.02 g/L和1.132 g/L， COD（化學耗氧量）分別為0.91 g/L和1.20g/L，完全達到國家排放標準。

根據(jù)浙江大學生物學院用兩種磨削液對動物所作的病理診斷，經(jīng)統(tǒng)計處理表明，工作液涂抹動物皮膚后，動物表現(xiàn)正常，體重無變化，局部皮膚無紅腫、潰瘍、滲出等現(xiàn)象；經(jīng)光鏡和顯微照片觀察，實驗動物的皮膚、肝臟和腎、心、腦、肺細胞均無差異，由此可知，磨削液對人體無毒性。

以德國的Wassergefahrdungklasse（WGK）為基礎(chǔ)進行檢測，表明研制的兩種水基磨削液的急性水毒性極限值（EL50）或（LL50）均不小于116 μg/g，屬于無毒性磨削液。

由于兩種磨削液的水污染指數(shù)值（WEN）分別為0.6和0.62，屬于無水污染液，使用后可直接排放，對環(huán)境和人體無任何危害。

4 結(jié)論

研制的兩種化學合成型磨削液具有優(yōu)良的綜合性能，而且無毒，可生物降解，是性能優(yōu)異的環(huán)境友好金屬加工劑。

（說明：由于磨削液的性能考察目前沒有專用方法，實驗室模擬臺架試驗只能作參考，所以這里只以四球機為評價手段進行簡單試驗，產(chǎn)品主要在實際生產(chǎn)中應用，現(xiàn)場使用表明，該磨削液使用性能優(yōu)越。另外，在生理生態(tài)毒性試驗中，所有指標的評價尚不具備條件，我們只對皮膚刺激性進行了考察。）

參考文獻：

［1］ 陳波水，方建華，李芬芳.環(huán)境友好添加劑［M］.北京：中國石化出版社，2006.

［2］ 羅新民.金屬加工用油產(chǎn)品與應用［M］.北京：中國石化出版社，2006.

［3］ 周耀華，張廣林.金屬加工劑［M］.北京：中國石化出版社，2002.

［4］ 方建華.環(huán)境友好劑的過去、現(xiàn)在和將來［J］.合成材料，2005(2):21-23.

［5］ 秋金華,羅新民,歐陽波.水基金屬加工液添加劑的使用［J］.合成材料，2005(4):29-32.

［6］ 申士強,張建華.水溶性金屬加工液添加劑的制備及其性能的研究［J］.與密封，2004(4):51-57.

THE DEVELOPMENT ON ENVIRONMENTALLY FRIENDLY GRINDING FLUID

FANG Jian-hua, CHEN Bo-shui, DONG Ling, WANG Jiu

(Department of Oil Applied and Management Engineering, Logistical Engineering University, Chongqing 400016，China)

有色金屬加工技術(shù)范文第5篇

機械制造業(yè)是―個國家工業(yè)立足的根本，是經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱，超硬材料在機械加工中更是起著重要作用。好的刀具要有極高的硬度和柔韌性，尤其是隨著高速加工技術(shù)、干式切削等技術(shù)的運用，對刀具的要求越來越高。本文通過對我國機械制造業(yè)的現(xiàn)狀進行分析，簡述超硬刀具在現(xiàn)代化工業(yè)加工中的性能和種類，以及在車削、銑削、鏜削、鉆削等機械加工中的實際應用，綜合分析超硬材料刀具在機械制造中的重要性。

我國現(xiàn)代化機械行業(yè)加工技術(shù)中，超硬材料刀具的應用越來越廣泛，在工業(yè)加工中所占重要性也越來越高，金屬切削機床給機械制造提供了很大的平臺和保障。

1.我國機械制造業(yè)的現(xiàn)狀

近年來，我國機械制造業(yè)的發(fā)展較為迅速，在規(guī)模和產(chǎn)量方面僅次于美國，出口量已經(jīng)達到世界首位。而在質(zhì)量上，還有所欠缺，民用產(chǎn)業(yè)還位于中低端階段，高精刀具多數(shù)從外國進口而來，在加工技術(shù)上限制了刀具的發(fā)展。

超硬刀具材料指的是天然金剛石、人造金剛石和立方氮化硼（CBN）幾種材料，然而受到價格方面的限制，當前人們所采用的超硬刀具多數(shù)為聚晶立方氮化硼（PCBN）和人造聚晶金剛石（PCD）等材料。

2.超硬材料刀具的種類和性能分析

當前我國機械制造工業(yè)中所用超硬刀具材料中的人造金剛石多數(shù)在低壓狀態(tài)中制造而成，相比較大單晶金剛石，其在硬度和耐磨性上都有所提高，其顯微硬度可以達到10000 HV，在刀具材料中最硬。同時因其摩擦系數(shù)小，和其他金屬沒有親和力，故而，切屑很容易流出，熱導率高，切面質(zhì)量好，切削時不易形成屑瘤，可以對陶瓷、銅、鋁等金屬和非金屬材料進行加工。金剛石的缺點在于熱穩(wěn)定性低和韌性差，溫度達到700～800℃時易被碳化，在加工鋼鐵材料時易受到限制，同時高溫下鐵原子會和碳原子結(jié)合從而轉(zhuǎn)化成石墨，改變了物理性質(zhì)。在硬度上切削鎳基合金材料時，也會迅速磨損。

聚晶立方氮化硼刀具從制造方法上可分為聚晶立方氮化硼復合片、電鍍立方氮化硼和整體聚晶立方氮化硼三個類型，其耐磨性和硬度上都有所保證，導熱性能和耐熱性能上均比PCD強，表現(xiàn)出良好的抗腐蝕性，同時其摩擦系數(shù)也比較低，在1200℃下依然能表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性，此材料更適合用在加工淬硬鋼、噴焊用材和冷硬鑄件等方面。

人造聚晶金剛石PCD的硬度比天然單晶體金剛石低，但其金剛石晶體聚合各向同性，不會出現(xiàn)不同晶面的強度、耐磨度及硬度上有太大區(qū)別的現(xiàn)象。在切削中，切削刃的耐磨能力較強，可長時間進行加工，在使用高速切削和大力度切削狀態(tài)下，其使用壽命較wC基硬質(zhì)合金刀具而言，高出10～50倍，PCD刀具有高硬度、長壽命、低摩擦、良好的熱導性和低膨脹性等特點，已逐漸形成WC基硬質(zhì)合金刀具的替代材料。聚晶金剛石復合片PCD的材料來源范圍廣、價格較低，且該材料的韌性較好，同時和PCD之間還有某種兼容性和可焊性。

3.超硬材料在機械制造業(yè)中的應用

在現(xiàn)代切削技術(shù)加工中，主要應用刀具材料為PCD和PCBN，這類材料可以完成鑄鍛毛坯的高速加工、粗精加工等，運用在精密磨削中可以提高磨削的質(zhì)量和效率。其應用范圍廣泛，可用于冶金、建筑工程、機械加工、石油勘探、工業(yè)加工、儀器儀表、電子工業(yè)、軍事加工、航空航天等領(lǐng)域。

3.1PCD金屬切削刀具

PCD刀具結(jié)構(gòu)主要分為焊接式和可轉(zhuǎn)位式。近年來，我國工業(yè)刀具在焊接式方面發(fā)展較快的有莫氏標準刀柄的PCD銑刀、鏜刀和鉸刀，還有圓柱刀柄HSK刀柄，此類刀具的特點是切削刀刃對所用刀柄的跳動影響小，其長度為30ram的HSK柄PCD銑刀跳動為0.002mm，在切削有色金屬的面、孔和階梯孔上可以高速加工。

對于可轉(zhuǎn)位式PCD的刀片，常用在數(shù)控機床的刀體、刀桿、刀盤或者刀夾上。在平常的應用中，只需對刀具轉(zhuǎn)位緊固、或更換刀片等便可進行反復加工，提高加工效率。

受到硬度限制，對于含硅量低于10%的鋁合金，硬質(zhì)合金刀便可加工，當超出10%時，只能采用PCD刀具進行加工。目前我國汽車發(fā)動機活塞采用的材料是高硅鋁合金，其含硅量范圍在12%-18%。一汽發(fā)動機精鏜硅鋁合金采用PCD刀具進行削孔，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，當使用V=160m/min、f=0.08～0.10mm/r、ap=0.05mm加工時，可加工42500件，比硬質(zhì)合金刀具高出90倍，零件表面粗糙度也有所下降，從原來的1.6降為0.2，同時節(jié)省了調(diào)刀時間，成本相較于硬質(zhì)合金刀具下降85%。

3.2PCBN金屬切削刀具

轉(zhuǎn)位結(jié)構(gòu)PCBV刀具有車刀和銑刀，其剪切強度可達到0.8kg/m2。焊接式刀具有車刀、鏜刀、鉸刀等，在黑色金屬加工中多有體現(xiàn)。其刀尖角度常為前角-5°～5°，后角3°～7°。

用PCBN刀具精車高于45HEC的淬硬鋼效果十分明顯。將其參數(shù)設(shè)置為：切削速度80～120m/min、進給量0.05～0.025mm/r、切削深度0.1～0.3mm，材料加工表面粗糙度能達到Ra0.3～0.6um，尺寸精度達0.013mm。將其用在標準數(shù)控車床上，精度可達到0.01mm，粗糙度可達到Ra0.3um。

當超精密車床上使用PCBN刀具，切削深度設(shè)為15～20um，進給量設(shè)為0.608um/r，其表面光潔度能達到Rmax=0.0254um，切削不銹鋼（，）其表面粗糙度也可達到Rmax≤0.2um。