有色金属真空冶金进展

回顾了30年来有色金属真空冶金在理论和实践方面的一些进展，包括粗金属及合金(如Pb—Sn合金、锌-铁合金、铅银合金以及铋银合金等)的真空蒸馏分离、粗金属的精炼、矿石和冶金中间产物的真空处理以及金属氧化物在真空中的还原等．并扼要说明其作用和应当注意发展的若干方面．     

粗银(真空炉产)直接电解制取纯银

“粗铅火法精炼新技术”中,真空炉产出Pb—Bi合金的同时,还产出含Ag～90％的粗银,该粗银不经分银炉氧化精炼,铸成阳极直接电解,采取适当的技术措施,实验证明能生产出符合部颁标准的1~#电银.     

锡—砷—铅合金(炭渣)真空蒸馏

粗锡精炼,用凝析法除砷、铁,产出的浮渣称为“炭渣”,实质上是一种锡——砷.合金,当粗锡含铅时,炭渣里也有铅。表1列出某厂所产炭渣的化学成分,说明炭渣实际上是锡——砷——铅为主的一个合金。     

柳冶砷铁渣熔析合金的真空蒸馏脱砷(摘要)

广西大厂矿务局柳州冶炼厂锡精炼过程产出的砷铁渣实质上是Sn—Fe—As合金.由于粉状砷铁渣中含有锯木屑及造渣组份,因此在真空蒸馏之前需经熔析处理.将粉状砷铁渣置于坩埚中,然后在坩埚炉内逐渐将炉温升高到1200℃,并不断搅拌,待熔化后捞出浮渣、并把下部熔体铸成合金条,然后再将此合金条研磨成较均匀的细粒供试验用.     

碱土金属氧化物及氧化还原值对低铝玻璃表面渗锡的影响

由于浮法工艺过程中玻璃熔体与锡液接触会导致玻璃板下表面产生渗锡现象,进而影响玻璃产品性能和加工质量,因此以低铝玻璃化学组成为基础,使用电子探针分析仪(electro-probe microanalyzer,EPMA),对经过渗锡模拟实验的玻璃试样进行断面扫描,测量了锡离子渗透深度,并探究了碱土金属氧化物(CaO、MgO)及玻璃配合料氧化还原值(oxidation-reduction,REDOX)对锡离子渗入深度、渗锡峰值浓度的影响作用规律.研究结果表明:MgO比CaO具有更好的抑制渗锡深度的作用,主要在于Mg—O键强大,压制阻碍碱金属离子R+与Sn2+的离子交换速率;随着配合料氧化还原值增加,玻璃表面渗锡峰值浓度增加,当REDOX为正值时,有利于锡单质发生氧化反应,使其生成锡离子Sn2+/Sn4+,为其与玻璃熔体碱金属离子R+的离子交换创造条件.     

低锡铜基耐磨合金的研究

本文研究了一种代替锡青铜(ZQSn10—1,ZQSn 6—6—3)含锡量仅为0.4%的铜基耐磨合金.试验结果表明:这种新合金的机械性能远优于锡青铜。具有良好的工艺性能、物理性能及抗蚀性能.由于含锡量低,成本仅为锡青铜的2/3,初步的试生产表明:该材料在冶金、机械、轻工等行业具有广泛的应用前景.     

广西新路-水岩坝锡矿床的矿质来源与锡的萃取机制

姑婆山岩基中的S型花岗岩为新路—水岩坝锡矿床提供了大部分成矿流体和矿化元素。赋矿围岩中部分Sn、Cu、Pb、Zn、S的加入,导致新路白面山锡石—硫化物矿床的矿化元素组合异于水岩坝烂头山钨锡石英脉矿床。锡在成矿流体中的富集,主要是通过岩浆熔离产生的流体直接使锡从岩浆中活化转移而实现的。     

铅—铋合金真空蒸镏分离的研究

本课题是针对某冶炼厂以处理转炉烟尘中回收的铅—铋合金试料,探觅一条简捷有效分离提取铋及其它有价金属的新工艺.采用的方法为真空蒸镏法.试验确认:1)试验结果与理论计算基本吻合;2)某厂铅—铋合金直接真空蒸镏分离是可能的;3)真空蒸镏法分离铅和铋,以处理合Bi％>40％的合金为宜;对含Bi％<10％的合金最好先经过富集处理使含Bi％>40％后,采用连续作业的多级真空蒸镏分离,可一举得到粗铋和粗铅,再分别进行真空蒸镏精炼就可得精鉍和精铅了.     

粗锑真空蒸馏精炼

现行粗锑火法精炼工艺面临严骏挑战:一、砷害必须治理;二、不仅需消耗碱,且降低了Sb,As等的回收率;三、随着锑业的开发,多金属矿,低品位矿的被利用,势必得到成分复杂的粗锑、特别是对Pb,As等杂质很难除去,对高Pb的粗锑更无能为力。我们采用真空蒸馏的试验方案。试验在电热式真空炉内进行。试验结果如下:当残压为133.3Pa左右,在低于锑沸点数百度的温度下,锑挥发进入冷凝合金的直收率可达88～95%,质量可达国标2号精锑.Fe,Cu,Pb,Ag都富集于残留合金中,As,S大部分挥发,用分部冷凝回收.Sb在残留合金中的分配为原料含Sb总量的6%左右,这部分Sb还可回收,Sb的总收率可达99%。对含Pb高的锑铅合金的真空精炼效果也十分显著。     

Pb0.9Sn0.1合金电沉积物的微结构

在薄层电化学槽中制备了Pb0.9Sn0.1合金,并利用SEM、EPMA考察了合金的微结构.电沉积的Pb0.9Sn0.1合金具有固溶体-伪共晶-固溶体三层结构.研究表明,由于薄溶液层中离子输运受限,生长初期铅锡含量呈交替变化,导致铅基固溶体-伪共晶结构形成.随着生长的进行,屏蔽效应又使得端面电极电位降低,锡的沉积量减少,从而铅基固溶体层再次形成.     

真空蒸馏分离锡锑合金的研究

粗锡含锑较为普遍,采用真空蒸馏的方法处理锡锑合金和高锑粗锡．蒸馏应在温度大于１５７３Ｋ和压力小于１３Ｐａ条件下进行     

脉冲电流对一种镍基高温合金γ’相粗化行为的影响

对一种镍基高温合金进行脉冲电流处理,研究了脉冲电流与时效处理过程中γ’相的粗化行为．结果表明,与相同温度时效状态相比,脉冲电流条件下合金中γ’相的长大速率显著增加．脉冲电流下γ’相的粗化遵循Lifshitz—Slyozov—Wagner理论,与时效过程中γ’相粗化激活能相比降低64．3％．脉冲电流处理过程中,脉冲电子流加剧合金原子自身的热振动,使原子处于相对高能状态,降低合金中原子跃迁激活能;脉冲电流初期由于瞬时升温而形成热应力,提高合金中的空位浓度,加速合金中的原子扩散,促进γ’相的粗化．     

ZHM——3无锡铜基耐磨合金的研究

本文研究了一种新型无锡铜基耐磨合金 ZHM—3.经试验和生产证明,工艺性能、机械性能、物理性能和使用寿命均优于锡青铜(ZQSn6—6—3和 ZQsn10—1),且成本比锡青铜降低35～40%,取代锡青铜在冶金、机械、轻工等行业的应用不仅有广泛前景,而且能取得较大的经济效益和一定的社会效益.     

Fe—Cr基电弧熔覆材料的研制及熔覆层性能研究

正确选择和配制熔覆材料是电弧熔覆技术的关键环节。根据熔覆材料的研制实验.优选并配制了Fe- Cr-Si-B系合金粉末,并对电弧熔覆层进行了性能检测实验。结果证明,所选材料能够保证修复层有效地抵抗常规磨损、高温氧化磨损和腐蚀磨损。     

个旧西区北接触带成矿预测

从个旧锡矿西矿区成矿地质条件和矿产分布规律的分析,得出西区以Pb、Zn,Mo 和 Ag(Au)等亲硫、中—远程元素为主成矿的结论,与东区以 Sn,W,Bi 等亲氧、近程元素为主的成矿特点有较大差异;并按元素组合(Pb—Zn—Ag,Pb—Mo—Ag 和 Au—As—Hg)对西区北接触带矿产进行两级预测,划分出四个预测区(带),其中又划分出若干高级预测小区,以缩小靶区,这对西区的深入找矿具指导意义。     

润锡抗氧化Fe—P合金电镀的研究

本文对烙铁头电镀Fe—P合金镀层来延长其使用寿命的方法进行了研究,得到的Fe—P合金镀层在250～550℃的温度区间内能长期良好的与锡焊料润湿,并能防止铜烙铁头在高温下的氧化。镀液中加入抗氧化剂使Fe~(2+)的氧化速度大大减缓。各种工艺参数对镀层性能的影响进行了研究。镀层的结构和合金成份进行了X射线衍射分析。     

低银系无铅焊料合金界面结构研究

电子锡焊料合金的焊接界面的金属间化合物具有硬而脆的特性,在应力影响下易产生裂纹,进而引发断裂失效.研究界面金属间化合物层的结构、形貌和服役条件下的变化,对提高焊料合金的可靠性具有重要意义.采用实验和数值计算的方法,研究Sn0.1 Ag0.7 Cu、Sn0.3 Ag0.7 Cu、Sn0.5 Ag0.7 Cu、Sn0.8 Ag0.7 Cu、Sn1.0 Ag0.7 Cu焊料合金的金属间化合物结构和形貌,并进行了室温和高温高湿条件下的老化试验,研究界面形貌,厚度变化.研究表明:焊接完成后的界面形貌不平滑,部分金属间化合物异常长大,经过高温高湿试验后,焊接界面变得比较均匀、平滑;随着Ag含量的升高,界面的生长活化能呈先升高后降低,当Ag含量为0.3％时,具有最大的活化能78.9 kJ/mol,界面金属间化合物较为稳定,服役可靠性较高.     

预循环氧化对无涂层和有Pt-Al涂层的Rene?80高温合金的高温低循环疲劳寿命的影响

预测金属合金的疲劳寿命是冶金和机械工程领域中最重要的研究之一.在高温下,表面氧化对合金的疲劳强度和延展性有重要影响.本文研究了预循环氧化对无涂层和有Pt-Al涂层的镍基高温合金Rene?80在930°C时的高温低循环疲劳(HTLCF)性能的影响.将有涂层和无涂层的疲劳试样在燃烧器钻机中进行发动机热暴露模拟(1100°C...     

铸造铝合金熔体处理工艺性分析

铝合金熔体处理的主要任务是提高合金液的纯净度,而提高纯净度的手段是精炼(净化).铝液的精炼处理是铝合金熔炼过程中的关键工序之一,精炼能除氢和除渣,净化铝液,达到消除铸件针孔的目的,并直接影响铝铸件的力学及使用性能.本文对多功能精炼剂处理ZL101合金熔体的工艺进行了分析,结果表明铝合金液在未加精炼剂时,凝固试样的表面粗糙,其中气孔多而且尺寸较大;在经精炼剂除气后,凝固试样表面光滑,气孔少而且尺寸较小.因此可知,精炼剂的加入量,加入温度,保温时间对精炼处理至关重要.     

铸造铝合金熔体处理工艺性分析

铝合金熔体处理的主要任务是提高合金液的纯净度,而提高纯净度的手段是精炼(净化).铝液的精炼处理是铝合金熔炼过程中的关键工序之一,精炼能除氢和除渣,净化铝液,达到消除铸件针孔的目的,并直接影响铝铸件的力学及使用性能.本文对多功能精炼剂处理ZL101合金熔体的工艺进行了分析,结果表明:铝合金液在未加精炼剂时,凝固试样的表面粗糙,其中气孔多而且尺寸较大;在经精炼剂除气后,凝固试样表面光滑,气孔少而且尺寸较小.因此可知,精炼剂的加入量,加入温度,保温时间对精炼处理至关重要.