先进有色金属材料

合金钢：

一、 钢的合金化概论

目前常用的合金元素有：硅、锰、烙、镍、钨、钼、钒、钛、铌、锆、铝、铜、钴、氮、硼、稀土等 （一）、钢中的合金元素

钢是以铁为基础的合金，其点阵结构是由铁决定的。由于冶炼时所用的原材料冶炼方法和工艺操作等的影响，使其还有十多种或更多种元素。钢中除了碳可能还有其他元素【硅、锰、硫、磷、铜、镍等它一般作为杂质或残余元素对待，而不认为是合金元素】

锰可有生铁带入钢中 ，锰与硅还可以以脱氧剂的形式加入。残余元素的存在有时可以起到一定有益的作用（如镍、烙可以提高钢的淬透性），但在大多数情况下会产生不利的影响（残留的镍、烙、铜存在会对钢的焊接性冷变形加工形产生不利的影响），所以对于优质碳素钢都规定了残余元素的最高许可量。

在冶炼过程中，钢液不可避免的隐含微量的气体—氧、氮、氢。这些元素在钢中的含量虽然过少，但在一定的条件下或超过一定的含量后，都会对钢的性能显示重要影响，因此不能不加以考虑。 PS：【碳素钢】压力加工较方便，价格低，其机械性能可以满足多方面的要求，尤其是经过热处理后，性能有很大的改善，因此碳素钢的产量占90%以上。

【碳素钢局限】不锈、耐酸、耐磨物理性能、工艺性能、大尺寸、

高强度。

PS：【硫：降低韧性，可以

有色金属材料练习题

一，填空题

1，铜合金根据主加元素不同，可分为 、 和 。 2，黄铜分为 和 。

3，常用的轴承合金有 、 、 轴承合金。 4，轴承合金用于制造滑动轴承的 及 。

5，ZSnSb11Cu6表示 含量为11%， 含量为6%的 合金 6，纯铜是＿＿＿色，外观为＿＿＿色，俗称＿＿＿，工业上使用的纯铜，其牌号有＿＿、＿＿、＿＿和＿＿四种，顺序号越大，杂质含量越＿＿。 7，在工业上最常用的铜合金是＿ ＿和＿ ＿。

8黄铜是以＿＿为主加元素的铜合金，它敲起来音响很好，又叫＿＿，黄铜又分为＿＿＿＿和＿＿＿＿。

9，H80，颜色呈美丽的金黄色，又称＿＿＿＿；H70，又称三七黄铜，有＿＿＿＿之称。 10，HPb59-1表示＿＿黄铜，其含锌量为＿＿＿。

11，青铜是指铜与＿＿或＿＿以外的元素组成的合金，按化学成分不同，分为＿＿＿＿和＿＿＿＿两类。

12，在滑

材料科学基础

Chapter 11 有色金属及其合金

第11章 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6 11.7

有色金属及其合金铝及其合金 铜及其合金 钛及其合金 镁及其合金 轴承合金 镍合金和钴合金 新型及特种用途材料2

11.1 铝及其合金11.1.1 概述1.铝及其合金的性能特点

密度小，比强度高(强度与密度之比)。 2.78g/cm3 加工性能良好 。( 丝、线、箔、片、棒、管)

具有优良的物理、化学性能 。 具有良好的导电、导热性和抗大气腐蚀性。

11.1.1 概述 2.纯铝工业纯铝 —— L1 ~ L5,做散热器、器皿、导线、铝 箔等。 力学性能 : 工业纯铝的强度和硬度都很低， 难以作为工程结构材料使用。 σb = 80~100 MPa δ= 30~50 %

11.1.1 概述3.铝合金分类： 变形铝合金——通过压力加工制成铝型材

铸造铝合金——Al-Si、Al-Cu、Al-Mg、Al-Zn等系列

11.1.2铝合金的强化1. 时效强化 时效强化是强化有色金 属的重要方法之一。 固溶处理 将合金 加热到单相，经过 保温后淬火得到过 饱和固溶体。 时效处理 加热到一 定温度(低于溶解

　　影响我国有色金属行业信用质量的核心要素包括矿山供给、下游需求、宏观经济、环保及产业政策等，影响行业内企业信用风险核心要素包括公司规模、原材料保障度、成本控制能力、环保及技术投入及资金成本等。

　　有色金属行业是典型的周期性行业，观察期内主要下游需求中电网投资、汽车产量均开始下滑，房地产行业受调控影响存在较大弱化压力，家电行业以存量更新为主，中长期内有色金属下游需求增长承压。受国内矿山治理整顿、中美贸易摩擦及需求疲软等多重因素影响，除金属镍外，2019年以来主要有色金属产品价格震荡下行。行业效益方面，有色金属矿采选业和冶炼及压延加工业利润呈现分化，行业资产负债率有所提升。有色金属行业环保及产业政策趋严短期内推动业内企业运营成本上升，但中长期来看有助于产业结构优化。

　　受益于产量增长，2019年有色金属样本企业预期营业收入继续保持增长，盈利情况随行业景气度变化有所回落。有色金属行业收现能力较强，经营性现金流情况较好，受去杠杆因素影响，行业资本性投资有所放缓、筹资性现金流呈净流出，样本企业资产负债率微幅下降。

　　受益于债券市场回暖，2019年前三季度共有34家主体完成债券发行(其中7家仅发行

重有色金属冶金概述

白凤斌

二O一三年十月

1

重有色金属冶金概述

重有色金属（注：指密度大于 4.5g ／ cm3 的有色金属材料，包括铜、

镍、铅、锌、锡、锑、钴、汞、镉、铋等金属）冶金提取方法主要分为两种，

一是火法冶炼；二是湿法冶炼。火法冶金是提取纯金属最古老、最常用的方法。由于重有色金属矿通常以硫化物为主，因此大约60%以上的重有色金属的提取采用火法冶炼。湿法冶金的历史可追朔到大约公元1200年我国的北宋时期就已能从胆矾(硫酸铜)溶液中提取铜。但是在冶金工业发展进程中湿法冶炼技术发展十分缓慢，真正意义上的现代湿法冶金直到20世纪40年代以后才逐步实现了工业化。由于湿法冶金在环境保护、生产成本、能源消耗以及对原料的适应性等方面具有独特的优势，近50年来发展十分迅速。

1.1 重有色金属火法冶金

重有色金属火法冶金是指用燃料、电能或其他能源产生高温，在高温下应用冶金炉把有价金属和精矿中的大量脉石等杂质分离开，提取金属或提纯金属（精炼）的各种作业。重有色金属火法冶金的主要化学反应是氧化—还原反应，火法冶金是提取纯金属最古老、最常用的方法。

1.1.1 重有色金属火法冶金主要设备

重有色金属火法冶金主要设备包括各种冶金炉及附属设备。常见的

重有色金属冶金概述

白凤斌

二O一三年十月

1

重有色金属冶金概述

重有色金属（注：指密度大于 4.5g ／ cm3 的有色金属材料，包括铜、

镍、铅、锌、锡、锑、钴、汞、镉、铋等金属）冶金提取方法主要分为两种，

一是火法冶炼；二是湿法冶炼。火法冶金是提取纯金属最古老、最常用的方法。由于重有色金属矿通常以硫化物为主，因此大约60%以上的重有色金属的提取采用火法冶炼。湿法冶金的历史可追朔到大约公元1200年我国的北宋时期就已能从胆矾(硫酸铜)溶液中提取铜。但是在冶金工业发展进程中湿法冶炼技术发展十分缓慢，真正意义上的现代湿法冶金直到20世纪40年代以后才逐步实现了工业化。由于湿法冶金在环境保护、生产成本、能源消耗以及对原料的适应性等方面具有独特的优势，近50年来发展十分迅速。

1.1 重有色金属火法冶金

重有色金属火法冶金是指用燃料、电能或其他能源产生高温，在高温下应用冶金炉把有价金属和精矿中的大量脉石等杂质分离开，提取金属或提纯金属（精炼）的各种作业。重有色金属火法冶金的主要化学反应是氧化—还原反应，火法冶金是提取纯金属最古老、最常用的方法。

1.1.1 重有色金属火法冶金主要设备

重有色金属火法冶金主要设备包括各种冶金炉及附属设备。常见的

有色金属采矿设计规范 （YSJ 021-92）

1、有色金属采矿设计规范的适用范围？

第1.0.2条 本规范适用于新建有色金属矿山采矿设计，改、扩建矿山可参照执行。

2、有色金属采矿设计规范有哪些基本规定？

第2.0.1条 新建矿山设计必须有经国家或省、自治区、直辖市矿产储量委员会审批的地质勘探报告；规模在100～200t/d，矿床地质及水文地质条件简单时，应有工业主管部门审批的地质详查报告。改扩建的一、二类矿山设计，必须有矿产储量委员会审批的新增矿量补充勘探报告和矿山生产地质综合资料；三类矿山设计，应有相应工业主管部门批准的新增矿量详查报告和矿山生产地质综合资料。

注：矿山类别的划分，按国家现行的矿山建设标准（见本规范表2.0.8）执行。 第2.0.2条 矿床地质条件复杂，埋藏深需采用坑探验证获得工业储量，或勘探程度不足又急需开采，且水文地质条件不复杂的矿床，在具有经矿产储量委员会批准的详查报告的基础上，经充分论证确认资源基本可靠，预期矿山开采经济效益良好，经工业主管部门批准，可采用探采结合的方式进行勘探和建设。

第2.0.3条 当矿区水文地质条件复杂、报告内容多或进行了专门性水文地质勘探时，应具有经矿产储量委员会审批的水文地质勘

金属材料&多孔金属材料Metal Material & Porous Metal Material

报告人： 符彩涛

学

号：157692196

材料科学与工程 导 师：刘芳老师

目录研究进展 多孔金属结构特征与特性 多孔金属的制备方法 多孔金属的应用 多孔金属的展望

1.研究进展1密度小、孔隙率高、比表面 积大

优点3

2

强度及韧性高、导电导热性好、 抗冲击能力强

能量吸收性好及特殊的传热 和声学等特点

多孔金属材料 是20世纪40年代发 展起来的一种新型 材料，由金属基体 和大量孔隙组成， 孔隙将金属相分割 成许多小单元，又 称为多孔泡沫金属， 具有与传统材料不 同的新型结构。

多孔金属在近几十年得到了广泛的关注并实现了快速的发展，在能源环 保、石油化工等领域得到了应用，可解决生产过程中液体、气体原料和贵重 资源的回收，产品的提纯净化等问题，推动了现代工业技术的进步。

王静,杨军,张建. 多孔金属材料制备技术研究进展[A]. 兵器材料科学与工程,2013.

多孔金属材料的类型根据其孔洞的连通性可分为闭孔和开孔二大类，前者是含有大量独立 存在的孔洞，后者是连续畅通的三维多孔结构。

三维闭孔材料

三维开孔材料

闭孔材料具有比重小，刚性和比强度好，吸振及吸音性

有色金属工业是国民经济重要的基础原材料产业，产品种类多、应用领域广、产业关联度高，在经济社会发展以及国防科技工业建设等方面发挥着重要作用。常用的有色金属有铜、铝、铅、锌、镍、镁、钛、锡、锑、汞等十种。 “十二五”时期是深入推进科学发展，加快转变发展方式的攻艰时期。有色金属工业“十二五”发展规划，根据《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》和《工业转型升级规划（2011~ 2015年）》编制，是加快有色产业转型升级的具体部署，是推动未来五年我国有色金属工业健康发展的指导性文件。

一、发展现状

（一）取得的成就

“十一五”期间是我国有色金属工业发展最快的时期，技术装备、品种质量、节能减排等方面均取得显著成绩，基本满足了国民经济和社会发展的需要，也为进一步转变产业发展方式、实现由大到强转变奠定了坚实基础。 1.生产持续增长。 据初步统计，2010年10种有色金属产量3121万吨，表观消费量约3430万吨，“十一五”期间年均分别增长13.7%和15.5%。其中, 精炼铜、电解铝、铅、锌、镍、镁等主要金属产量分别为458万吨、1577万吨、426万吨、516万吨、17万吨和65万吨，年均分别增长12%、15.1 %、12.2%、13.7%、12

有色金属工业是国民经济重要的基础原材料产业，产品种类多、应用领域广、产业关联度高，在经济社会发展以及国防科技工业建设等方面发挥着重要作用。常用的有色金属有铜、铝、铅、锌、镍、镁、钛、锡、锑、汞等十种。 “十二五”时期是深入推进科学发展，加快转变发展方式的攻艰时期。有色金属工业“十二五”发展规划，根据《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》和《工业转型升级规划（2011~ 2015年）》编制，是加快有色产业转型升级的具体部署，是推动未来五年我国有色金属工业健康发展的指导性文件。

一、发展现状

（一）取得的成就

“十一五”期间是我国有色金属工业发展最快的时期，技术装备、品种质量、节能减排等方面均取得显著成绩，基本满足了国民经济和社会发展的需要，也为进一步转变产业发展方式、实现由大到强转变奠定了坚实基础。 1.生产持续增长。 据初步统计，2010年10种有色金属产量3121万吨，表观消费量约3430万吨，“十一五”期间年均分别增长13.7%和15.5%。其中, 精炼铜、电解铝、铅、锌、镍、镁等主要金属产量分别为458万吨、1577万吨、426万吨、516万吨、17万吨和65万吨，年均分别增长12%、15.1 %、12.2%、13.7%、12