有色金屬及粉末冶金材料課件

有色金屬及粉末冶金材料課件有色金屬概述粉末冶金技術(shù)基礎(chǔ)銅及銅合金材料鋁及鋁合金材料鈦及鈦合金材料contents目錄鎂及鎂合金材料貴金屬及其他有色金屬材料粉末冶金制品生產(chǎn)工藝與質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)：制備有色金屬粉末冶金制品實(shí)例操作演示contents目錄有色金屬概述01有色金屬是指除了黑色金屬（鐵、錳、鉻）以外的所有金屬，包括銅、鋁、鋅、鉛、鎳、鈷、鎢、鉬等。根據(jù)性質(zhì)和用途，有色金屬可分為重金屬、輕金屬、貴金屬、半金屬和稀有金屬等。定義與分類(lèi)分類(lèi)定義01有色金屬具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性和可塑性等。物理性質(zhì)02有色金屬具有不同的化學(xué)性質(zhì)，如抗氧化性、耐腐蝕性等?；瘜W(xué)性質(zhì)03有色金屬?gòu)V泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、建筑、交通、航空航天等領(lǐng)域，是現(xiàn)代工業(yè)的重要基礎(chǔ)材料之一。應(yīng)用領(lǐng)域性質(zhì)與應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀有色金屬產(chǎn)業(yè)已成為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐產(chǎn)業(yè)之一，中國(guó)已成為全球最大的有色金屬生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)之一。產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)未來(lái)，有色金屬產(chǎn)業(yè)將繼續(xù)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，同時(shí)面臨著資源短缺、環(huán)境保護(hù)等挑戰(zhàn)。因此，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，推動(dòng)有色金屬產(chǎn)業(yè)向高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展方向轉(zhuǎn)型已成為行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)。產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)粉末冶金技術(shù)基礎(chǔ)02粉末冶金特點(diǎn)能夠制備難以加工或無(wú)法加工的材料，具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。粉末冶金應(yīng)用廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、機(jī)械、電子、航空航天等領(lǐng)域，制造各種結(jié)構(gòu)零件和功能材料。粉末冶金定義利用金屬粉末（或金屬與非金屬粉末混合物）作為原料，通過(guò)成型和燒結(jié)工藝制造金屬材料、復(fù)合材料及制品的技術(shù)。粉末冶金原理通過(guò)機(jī)械力將金屬或合金破碎成粉末，如球磨法、研磨法等。設(shè)備包括球磨機(jī)、砂磨機(jī)等。機(jī)械法物理法化學(xué)法利用物理原理制備粉末，如霧化法、電解法等。設(shè)備包括霧化器、電解槽等。通過(guò)化學(xué)反應(yīng)制備粉末，如還原法、氣相法等。設(shè)備包括還原爐、氣相反應(yīng)器等。030201粉末制備方法及設(shè)備成型工藝將金屬粉末通過(guò)壓制、注射成型等方法制成所需形狀的坯件。設(shè)備包括壓機(jī)、注塑機(jī)等。燒結(jié)工藝將成型后的坯件在高溫下進(jìn)行燒結(jié)，使粉末顆粒間發(fā)生冶金結(jié)合，形成致密的材料。設(shè)備包括燒結(jié)爐、氣氛控制設(shè)備等。成型與燒結(jié)工藝銅及銅合金材料03純銅具有優(yōu)良的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能，廣泛應(yīng)用于電線(xiàn)電纜、電氣元件等領(lǐng)域。導(dǎo)電導(dǎo)熱性純銅具有良好的延展性，易于加工成各種形狀和規(guī)格的制品。延展性純銅在干燥空氣中較穩(wěn)定，但在潮濕環(huán)境或腐蝕性介質(zhì)中易發(fā)生氧化和腐蝕。耐腐蝕性純銅性質(zhì)及應(yīng)用123由銅和鋅組成，具有良好的加工性能和力學(xué)性能，廣泛應(yīng)用于機(jī)械零件、管道配件等領(lǐng)域。黃銅主要由銅、錫、鋅等元素組成，具有高強(qiáng)度、耐磨性和抗腐蝕性，常用于制造船舶、閥門(mén)等。青銅以銅為基體加入鎳等元素制成，具有優(yōu)良的耐腐蝕性、延展性和導(dǎo)電性，常用于制造精密儀器、化工設(shè)備等。白銅黃銅、青銅和白銅特點(diǎn)及應(yīng)用通過(guò)添加微量元素和優(yōu)化制備工藝，開(kāi)發(fā)出具有高強(qiáng)度和高導(dǎo)電性能的銅合金，應(yīng)用于高速列車(chē)、航空航天等領(lǐng)域。高強(qiáng)度高導(dǎo)電銅合金通過(guò)添加潤(rùn)滑相和強(qiáng)化相，制備出具有優(yōu)良耐磨減摩性能的銅合金，用于制造軸承、齒輪等機(jī)械零件。耐磨減摩銅合金研發(fā)出具有良好抗腐蝕性能的銅合金，如耐海水腐蝕銅合金、耐應(yīng)力腐蝕銅合金等，應(yīng)用于海洋工程、石油化工等領(lǐng)域?？垢g銅合金新型銅合金材料介紹鋁及鋁合金材料04純鋁具有輕質(zhì)、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好、延展性強(qiáng)等特點(diǎn)，密度為2.7g/cm3，熔點(diǎn)為660℃。純鋁性質(zhì)純鋁主要用于制作導(dǎo)線(xiàn)、電纜、鋁箔、鋁粉等，還可用于制作反射鏡、裝飾品等。應(yīng)用領(lǐng)域純鋁性質(zhì)及應(yīng)用變形鋁合金通過(guò)機(jī)械加工使鋁合金發(fā)生塑性變形，包括板材、棒材、型材等。變形鋁合金具有強(qiáng)度高、耐腐蝕性好等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)制造、建筑等領(lǐng)域。鑄造鋁合金通過(guò)鑄造工藝成型的鋁合金，具有良好的鑄造性能和機(jī)械加工性能。鑄造鋁合金主要用于制作發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、輪轂、氣缸蓋等汽車(chē)零部件，也可用于制作泵體、閥門(mén)等通用機(jī)械零件。變形鋁合金和鑄造鋁合金特點(diǎn)及應(yīng)用高強(qiáng)度鋁合金通過(guò)合金化處理和熱處理工藝，提高鋁合金的強(qiáng)度和韌性，使其具有更高的承載能力和抗疲勞性能。高強(qiáng)度鋁合金廣泛應(yīng)用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)件、高速列車(chē)車(chē)體等領(lǐng)域。耐腐蝕鋁合金通過(guò)添加合金元素和表面處理工藝，提高鋁合金的耐腐蝕性能，使其適用于海洋工程、石油化工等惡劣環(huán)境。耐腐蝕鋁合金主要用于制作船舶、海洋平臺(tái)、石油管道等。超輕鋁合金通過(guò)優(yōu)化合金成分和制備工藝，降低鋁合金的密度，提高其比強(qiáng)度和比剛度，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)件的輕量化。超輕鋁合金廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)、3C產(chǎn)品等領(lǐng)域。新型鋁合金材料介紹鈦及鈦合金材料05純鈦的密度為4.51g/cm3，具有較高的比強(qiáng)度，適用于制造輕量化結(jié)構(gòu)件。密度小、比強(qiáng)度高純鈦在多種介質(zhì)中具有良好的耐腐蝕性能，廣泛應(yīng)用于化工、海洋工程等領(lǐng)域。耐腐蝕性能優(yōu)異純鈦與人體組織相容性良好，常用于制造醫(yī)療器械和植入物。生物相容性好純鈦性質(zhì)及應(yīng)用β型鈦合金以β相為主要組成相，具有優(yōu)異的冷加工性能和成形性能，適用于制造復(fù)雜形狀構(gòu)件。α+β型鈦合金兼具α型和β型鈦合金的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的綜合性能，適用于制造多種用途的結(jié)構(gòu)件。α型鈦合金以α相為主要組成相，具有良好的蠕變性能和高溫強(qiáng)度，適用于制造高溫部件和結(jié)構(gòu)件。α型、β型和α+β型鈦合金特點(diǎn)及應(yīng)用03生物醫(yī)用鈦合金通過(guò)調(diào)整合金成分和微觀結(jié)構(gòu)，提高鈦合金的生物相容性和耐腐蝕性能，用于制造醫(yī)療器械和植入物。01高強(qiáng)度鈦合金通過(guò)合金化、熱處理等工藝手段提高鈦合金的強(qiáng)度，以滿(mǎn)足航空航天等領(lǐng)域?qū)Ω邚?qiáng)度材料的需求。02高溫鈦合金通過(guò)添加稀土元素等方法提高鈦合金的高溫性能，適用于制造高溫部件和結(jié)構(gòu)件。新型鈦合金材料介紹鎂及鎂合金材料06物理性質(zhì)純鎂是一種輕質(zhì)、銀白色的金屬，具有較低的密度和良好的延展性?；瘜W(xué)性質(zhì)純鎂在空氣中易于氧化，形成一層致密的氧化膜，保護(hù)內(nèi)部金屬不被進(jìn)一步腐蝕。應(yīng)用領(lǐng)域純鎂主要用于制造輕質(zhì)結(jié)構(gòu)件、汽車(chē)零部件、電子產(chǎn)品外殼等。純鎂性質(zhì)及應(yīng)用AM系列具有較高的強(qiáng)度和耐腐蝕性，主要用于制造飛機(jī)零部件、船舶構(gòu)件等。AE系列具有優(yōu)異的擠壓性能和焊接性能，主要用于制造高速列車(chē)、地鐵等交通工具的構(gòu)件。AZ系列具有良好的鑄造性能和機(jī)械性能，主要用于制造汽車(chē)零部件、電子產(chǎn)品等。常用鎂合金類(lèi)型及應(yīng)用領(lǐng)域高強(qiáng)高韌鎂合金通過(guò)添加合金元素、優(yōu)化處理等方法提高鎂合金的耐腐蝕性能，延長(zhǎng)其使用壽命。耐蝕鎂合金生物醫(yī)用鎂合金具有良好的生物相容性和可降解性，可用于制造骨科植入物、心血管支架等醫(yī)療器件。通過(guò)合金化、細(xì)化晶粒等手段提高鎂合金的強(qiáng)度和韌性，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。新型鎂合金材料介紹貴金屬及其他有色金屬材料07延展性、導(dǎo)電性、耐腐蝕性、色澤金、銀、鉑等貴金屬性質(zhì)及應(yīng)用領(lǐng)域金的性質(zhì)珠寶、投資、電子工業(yè)、醫(yī)療、航空航天金的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)щ娦?、?dǎo)熱性、反射性、延展性銀的性質(zhì)攝影、電子工業(yè)、珠寶、醫(yī)療、抗菌材料銀的應(yīng)用領(lǐng)域催化活性、耐腐蝕性、延展性、色澤鉑的性質(zhì)汽車(chē)尾氣催化轉(zhuǎn)化器、珠寶、投資、醫(yī)療、電子工業(yè)鉑的應(yīng)用領(lǐng)域延展性、磁性、耐腐蝕性鎳的性質(zhì)鎳、鈷、鎢等其他有色金屬簡(jiǎn)介不銹鋼、合金鋼、電鍍、電池鎳的應(yīng)用領(lǐng)域磁性、耐高溫、耐腐蝕性鈷的性質(zhì)高熔點(diǎn)、高密度、硬度鎢的性質(zhì)電池、硬質(zhì)合金、磁性材料、高溫合金鈷的應(yīng)用領(lǐng)域燈絲、硬質(zhì)合金、切削工具、高溫合金鎢的應(yīng)用領(lǐng)域粉末冶金制品生產(chǎn)工藝與質(zhì)量控制08原料種類(lèi)01包括金屬粉末、合金粉末、非金屬粉末等。原料要求02純度、粒度、形狀、松裝密度等。預(yù)處理方法03機(jī)械混合、球磨混合、干燥、過(guò)篩等。原料選擇與預(yù)處理方法成型方法壓制成型、注射成型、擠出成型等。影響因素壓力、溫度、時(shí)間、模具結(jié)構(gòu)等。成型工藝優(yōu)化方向提高成型密度、減少成型缺陷等。成型工藝及影響因素分析030201燒結(jié)方法常壓燒結(jié)、真空燒結(jié)、氣氛燒結(jié)等?？刂埔c(diǎn)燒結(jié)溫度、保溫時(shí)間、升溫速度等。常見(jiàn)問(wèn)題開(kāi)裂、變形、組織不均勻等，可通過(guò)優(yōu)化燒結(jié)工藝參數(shù)和原料質(zhì)量來(lái)解決。燒結(jié)過(guò)程控制要點(diǎn)和常見(jiàn)問(wèn)題解決方案實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)：制備有色金屬粉末冶金制品實(shí)例操作演示09通過(guò)實(shí)例操作演示，掌握有色金屬粉末冶金制品的制備方法和工藝原理，了解粉末冶金技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用和優(yōu)勢(shì)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆勰┮苯鸺夹g(shù)是一種利用金屬粉末或合金粉末為原料，通過(guò)壓制、燒結(jié)等工藝手段制備金屬制品的先進(jìn)制造技術(shù)。該技術(shù)具有材料利用率高、制品性能優(yōu)異、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、機(jī)械、電子、航空航天等領(lǐng)域。原理闡述實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮黻U述VS包括原料準(zhǔn)備、壓制成型、燒結(jié)處理、后處理等步驟。具體為將金屬粉末按一定比例混合均勻，放入模具中進(jìn)行壓制成型，然后將成型后的生坯放入燒結(jié)爐中進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)處理，最后進(jìn)行后處理如切割、打磨等。注意事項(xiàng)提醒操作過(guò)程中要注意安全，穿戴好防護(hù)用品；壓制成型時(shí)要注意壓力控制，避免生坯開(kāi)裂或變形；燒結(jié)處理時(shí)要控制