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2021-04-21

金属复合材料，是指两种或两种以上不同的金属通过冶金结合形成的复合材料，常见的有钛钢复合、 铜钢复合、 钛锌复合、钛镍复合、镍钢复合、 铜铝复合、镍铜复合等。

　　由于可以发挥组元材料各自的优势，实现各组元材料资源的配置，节约贵重金属材料，实现单一金属不能满足的性能要求，金属复合材料在越来越多的领域得到了广泛的应用。

　　初次接触金属复合材料，一定会有疑惑，不同的金属，它们是怎样“贴”到一起的？常见的金属复合方法有以下几种，一起来了解。

　　爆炸复合法

　　利用作能源，在的高速引爆和冲击作用下将不同金属大面积焊接在一起。

　　轧制复合法

　　在轧机的轧制力作用下，使两种金属的待复合表面发生塑性变形，从而导致金属表层破裂，从破裂处露出的新鲜金属相互接触，在压力作用下使金属间形成冶金结合。根据轧制时的温度可将轧制复合法分为热轧和冷轧。

　　☆ 热轧复合法

　　在一定温度下，利用轧机的轧制力将待复合的金属进行轧制，进而形成冶金结合。热轧复合是生产复合板材的主要方法，具有工艺简单、生产效率高等优点，且可以充分发挥轧机的轧制能力和材料在高温下的塑性变形能力，获得的金属复合界面的结合强度高。

　　☆ 冷轧复合法

　　冷轧复合是在热轧复合基础上发展起来的，由于轧制复合温度低，可避免金属材料出现不利于结合的相变、显微组织变化，以及避免脆性金属间化合物的形成。冷轧生产的复合材料性能稳定，而且可以实现多种材料的轧制复合，但是在轧制过程中基体金属的变形率高达60%~70%。

　　爆炸-轧制复合法

　　爆炸-轧制复合法是指利用爆炸复合技术将需要复合的两种或两种以上的金属板，按一定的厚度配比焊接制成复合板坯，然后在根据不同的条件和要求，热轧或冷轧成所需厚度规格的复合板。

　　粉末冶金法

　　粉末冶金法是将混合均匀的金属粉末平铺在基体金属表面进行压制，然后在保护性气氛下高温烧结，经切削加工制成复合材料成品。

　　扩散复合法

　　扩散复合法是将两种金属紧密贴合，在一定温度和压力下保持一段时间，使接触面之间的原子相互扩散形成冶金结合。

　　离心铸造法

　　离心铸造法是将熔融的合金熔液浇入旋转的基体金属铸型中，在离心力的作用下，合金熔液附着于铸型内壁，快速冷却凝固后，与基体金属紧密结合在一起。

　　浇铸复合法

　　浇铸复合法是将基体金属进行表面预处理并预热到一定温度，然后将其浸入装满复层金属液的铸模型腔中，或是将基体金属放入铸模型腔中，然后向铸模型腔浇铸复层金属液，液态金属凝固冷却后形成复合材料。

　　连铸连轧复合法

　　连铸连轧复合法结合了传统的铸造法与轧制法，将高温金属液连续浇铸在基体钢板表面，使液态金属在半凝固状态与固态基体金属同时在轧机上连续轧制，利用轧机的轧制力和液态金属的高温扩散使两种金属形成冶金结合。

2021-05-19镍的冶炼工艺
 　　镍矿石主要分硫化铜镍矿和氧化镍矿，两者的选矿和冶炼工艺完全不同：根据硫化铜镍矿矿石级别选用不同选石方法，再进行冶炼；氧化镍矿的冶炼富集方法，可分为火法和湿法两大类。具体选矿加工内容下面将详细介绍。
 　　硫化铜镍
 　　选石方法
 　　硫化铜镍矿石的选矿方法，最主要的是浮选，而磁选和重选通常为辅助选矿方法。浮选硫化铜镍矿石时，常采用浮选硫化铜矿物的捕收剂和起泡剂。确定浮选流程的一个基本原则是，宁可使铜进入镍精矿，而尽可能避免镍进入铜精矿。因为铜精矿中的镍在冶炼过程中损失大，而镍精矿中的铜可以得到较完全的回收。铜镍矿石浮选具有下列四种基本流程。
 　　1）直接用优先浮选或部分优先浮选流程：当矿石中含铜比含镍高得多时，可采用这种流程，把铜选成单独精矿。该流程的优点是，可直接获得含镍较低的铜精矿。
 　　2）混合浮选流程：用于选别含铜低于镍的矿石，所得铜镍混合精矿直接冶炼成高冰镍。
 　　3）混合—优选浮选流程：从矿石中混合浮选铜镍，再从混合精矿中分选出含低镍的铜精矿和含铜的镍精矿。该镍精矿经冶炼后，获得高冰镍，对高冰镍再进行浮选分离。
 　　4）混合—优先浮选并从混合浮选尾矿中再回收部分镍：当矿石中各种镍矿物的可浮性有很大差异时，铜镍混合浮选后，再从其尾矿中进一步回收可浮性差的含镍矿物。
 　　硫化镍矿冶炼
 　　工艺流程选择根据原料类型、成分和对产品的要求而定。硫化矿大部分采用造锍熔炼，即将各种硫化镍矿采用不同的火法冶金工艺炼成低镍锍，再将低镍锍用转炉吹炼成高镍锍，即硫化镍和硫化铜的合金。高镍锍再经镍精炼厂的不同精炼方法生产出不同的镍产品。
 　　火法冶炼
 　　硫化镍矿也可采用湿法冶炼，但只有个别工厂采用。
 　　氧化镍矿
 　　氧化镍矿多采用破碎、筛分等工序预先除去风化程度弱、含镍低的大块基岩。由于氧化镍矿中的镍常以类质同象分散在脉石矿物中，且粒度很细，因此不能用机械选矿方法予以富集，只能直接冶炼。
 　　氧化镍矿冶炼简介
 　　氧化镍矿的冶炼富集方法，可分为火法和湿法两大类。前者又可分为造硫熔炼、镍铁法和粒铁法；后者又有还原焙烧-常压氨浸法、高压酸浸法等。
 　　氧化镍矿在我国不居重要地位，只有云南墨江金厂、元江安定地区有一定的储量。经设计，该矿采用造硫熔炼(还原焙烧)较氨浸法好。但总的来看，该矿矿石品位低，镁高(MgO 15%～30%)难熔，燃料耗量大，运输有困难，当前难以提上建设日程。
 　　由于地球上硫化镍矿资源量较少，因此氧化镍矿(红土镍矿)提取镍金属逐步成为世界提取镍金属的主流。红土镍矿的主要提取工艺主要有两种：湿法冶炼和火法冶炼。
 　　湿法冶炼
 　　湿法冶炼的冶炼工艺又可分为氨浸工艺、高压酸浸工艺、还原焙烧-酸浸工艺和硫酸化焙烧-水浸工艺。其中氨浸工艺只适合处理表层的红土矿，不适合处理含铜和含钴高的氧化镍矿。高压酸浸工艺适合于处理低镁(铝)高铁类型的红土镍矿-褐铁矿型(70%的红土矿都属于褐铁矿型)。
 　　湿法冶炼优点：能耗低，污染少，质优，工艺发展历史悠久，起源于20世纪70年代，无论是常压还是加压酸浸，目前技术都比较成熟，国内外均有多条成熟的生产线，随着近年来环保力度的加大和一些原镍出口国出口限制，我国逐渐减少了直接冶炼红土镍矿，转而冶炼经过初加工的镍中间产品来生产镍铁和电解镍，由此促进了镍湿法冶炼中间产品的进口。湿法冶炼的发展优势更加明显。它的不足则是工艺投资大，周期长，工艺复杂，成本较高而售价较高，市场竞争能力弱，但这种状态一时尚难以改变。
 　　火法冶炼
 　　火法冶炼的冶炼工艺可分为还原熔炼镍铁工艺和还原硫化熔炼镍锍工艺两种。火法冶炼适合处理硅镁镍类型矿(即矿床下部硅、镁的含量比较高、铁含量较低、钴含量也较低的矿石)。其中用的最多的是还原熔炼镍铁工艺。
 　　火法冶炼根据还原熔炼设备又可分为电熔炉熔炼和鼓风炉熔炼两种，较大生产规模的工厂大都采用电炉熔炼，小厂则采用鼓风炉熔炼。电炉熔炼适合处理各种类型的氧化镍矿，依据原料的供应情况、矿石的贮量等决定，生产规模可大可小，对入炉炉料的粒度也没有严格的要求，粉料以及较大块料都可直接处理，但缺点是耗能太大。鼓风炉熔炼生产镍铁的有点是投资小，能耗较低，适合规模小、电力供应困难以及含镍较低的红土矿去，其缺点是对矿石适应性差，对镁含量有较严格的要求，另外不能处理粉矿，对入炉炉料也有严格的要求。
 　　总体来看，火法工艺火法工艺能耗高，金属综合回收效果差，成本与湿法冶炼成本相当，属于传统的处理方法。
 　　通过对湿法冶炼和火法冶炼的优点和不足分析可知，由于湿法工艺耗能少，污染少，质量优，两种工艺目前成本相当，湿法工艺的优越性和发展趋势逐渐凸显，那么湿法冶炼自然更受重视，对其技术的投入一定大于火法冶炼，随着湿法冶炼技术、设备的进步和规模的扩大，逐渐湿法工艺的成本将逐渐低于火法工艺。两种方法比较技术和经济上都占有优势，因此在未来几年新建的红土镍矿项目中，湿法冶炼比例会大于火法冶炼，湿法冶炼发展前景较为乐观。
 　　即便湿法冶炼有着很多优势，但目前来看，其冶炼技术也存在很多问题，如一次性设备投入，只适合处理含镁低的褐铁型矿石，且对矿石品位有要求，同液废料多，污染环境等等。这些难题一直限制着该工艺的发展，人们在完善加压酸浸技术的同时也在不断地开发新的红土镍矿湿法流程，如常压浸出，生物浸出等技术，近年来，这些新的流程备受关注，与加压酸浸工艺相比，他们具有以下优点：
 　　1、常压浸出、生物浸出技术能处理含镁比较高的红土镍矿，都适合处理低品位的矿石。
 　　2、常压浸出、生物浸出可以在常温常压的条件下进行，对设备要求低、工艺简单、操作方便，因而投资少，生产成本低。
 　　3、加压酸浸法固液废料多，污染环境。而新的流程如生物浸出不会产生SO2气体，产生的固液废弃物也能为环境所接受，十分环保。
 　　但是这些新流程还不成熟，还存在一些技术难题，如常压浸出中浸出液分离困难，生物浸出也存在有机酸不能循环的问题，且从目前的报道可知，常压和生物浸出技术处理红土镍矿时镍、钴的浸出率一般都低于加压酸浸。虽然存在的难题多，但相信通过技术不断的改进，终将会被解决，常压浸出和生物浸出一定会有很好的发展前景。
　　镍的制法
　　电解法：将富集的硫化物矿焙烧成氧化物，用炭还原成粗镍，再经电解得纯金属镍。
  　羰基化法：将镍的硫化物矿与一氧化碳作用生成四羰基镍，加热后分解，又得纯度很高的金属镍。
　　氢气还原法：用氢气还原氧化镍，可得金属镍。

2019-02-19温合金GH4169切削工艺要点
 
第一点：加工措施：
1.刀具的刀刃应该始终保持锋利。前角应为正值, 但不能过大,后角一般应稍大一些,保证其强度要求;
2. 切削用量的合理选择很重要,一般是低的切削速度,中等偏小的进给量,较大的背吃刀量,应该使刀刃始终在冷硬层以下进行切削;
3. 应该选择合适的切削液,对于镍基高温合金应避免使用含硫的切削液,否则会对工件造成应力腐蚀,影响零件的疲劳强度;
4. 工艺系统刚性要好,机床功率足够高。
第二点：刀具选择
1. YG6X 属于细晶类合金,耐磨性好, 适用于一般的粗、精加工;
2. YD15 具有良好的耐磨性和抗冲击性, 较适用于精车、 半精车;
3. YS2T 适用于低速粗车、 铣削, 具有良好的耐磨性和韧性, 可用于切断刀、 丝锥、 铰刀及锪钻;
4.YL 10.1 具有良好的耐磨性和韧性,适用精车、 铣削, 具有良好的断续切削能力,适用与高、 中、 低速切削。

2016-07-20
 一般的处理和4J36一样采用三段处理。 均匀化：在加热中，合金串的杂质充分固溶和合金化元素趋于均匀。工件在保护气氛中，加热到830℃保温20min~1h,淬火 回火：在回火过程中能够部分消除由淬火产生的应力。工件加热到315℃，保温1~4h，炉冷。 稳定化时效：使合金的尺寸稳定。工件加热到95℃，保温48h。对于冷加工后的高精度零件，不宜采用高温处理时。可采用下述消除应力稳定化处理：工件加热到315~370℃，保温1~4h。

零件热处理工艺一般包含以下几个工艺过程，消除应力退火：为消除零件在机械加工后的残存应力度进行消除应力退火：530~550℃，保温1~2h,炉冷 中间退火：为消除合金在冷轧、冷拔、冷冲压过程中引起的加工硬化现象，以利于继续加工。工件加热到830~880℃，保温30min，炉冷或空冷稳定化处理：为获得具有较低的膨胀系数又能使其性能稳定，4J36的过程也是完全相同的。

2016-08-31
镍基合金材料主要合金元素有铬、钨、钼、钴、铝、钛、硼、锆等。其中Cr，Ai等主要起抗氧化作用，其他元素有固溶强化，沉淀强化与晶界强化等作用。
在650～1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力，由于足够高的高温强度与抗氧化腐蚀能力，所以常用于制造航空发动机叶片和火箭发动机、核反应堆、能源转换设备上的高温零部件。
广泛使用原因有：一是镍基合金中可以溶解较多合金元素，且能保持较好的组织稳定性；二是可以形成共格有序的 A3B型金属间化合物γ[ni3]相作为强化相，使合金得到有效的强化，获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度；
三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗氧化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素，其中Cr主要起抗氧化和抗腐蚀作用，其他元素主要起强化作用。
根据它们的强化作用方式可分为：固溶强化元素，如钨、钼、钴、铬和钒等；沉淀强化元素，如铝、钛、铌和钽；晶界强化元素，如硼、锆、镁和稀土元素等。镍基高温合金按强化方式有固溶强化型合金和沉淀强化型合金。

2021-06-22金属固相转变的主要特征是什么？什么因素构成了相变电阻？相变的驱动力是什么？金属固相转变的主要特征
1.不同类型的相界面具有不同的界面能和应变能
2.新旧阶段之间存在一定的取向关系和习性
新相与旧相之间存在一定的取向关系，新相往往在旧相的某个晶面上开始形成，称为习惯面
3.相界面上原子的强制匹配所产生的弹性应变能较大（新相与母相之间必须存在弹性应变和应力，并向系统中增加一个额外的弹性应变能）
共格>半共格>非共格
?  新旧材料的弹性应变能
4.易形成过渡相
5.母晶的缺陷促进了相变
6.原子扩散速率对固相转变有显著影响
阻力：界面能和弹性应变能
驱动力：过冷或过热
2、 奥氏体核优先在哪里形成？为什么？
1.奥氏体形核
在球状珠光体中：
成核优先发生在F/Fe3C界面
层状珠光体中有两种类型
成核优先发生在珠光体团簇的界面
它也在F/Fe3C界面成核
f/Fe3C界面奥氏体形核的原因如下
（1） 很容易得到形成一个完整的体系所需的浓度涨落、结构涨落和能量涨落
（2） 相界面处的形核降低了界面能和应变能的增加。
△G=-△Gv+△Gs+△通用电气
Δ GV—体积自由能差，△ GS-表面能，△ ge—弹性应变能
3、 奥氏体的基本晶粒尺寸、初始晶粒尺寸和实际晶粒尺寸是多少。
奥氏体固有晶粒度：根据标准试验方法，在930± 10° C.在足够的保温时间后测得的奥氏体晶粒尺寸。奥氏体初始晶粒尺寸：在临界温度以上，奥氏体形成刚刚完成，晶界刚刚接触时的晶粒尺寸；奥氏体实际晶粒度：在一定加热条件下获得的奥氏体实际晶粒度。金属的晶粒尺寸越小，晶界面积的比例越大，晶界的数量越多（晶粒缺陷越多，位错运动在晶界停止的次数越多），金属塑性变形时位错运动的阻力就越大，金属的塑性变形抗力越大，金属的强度和硬度就越高。晶粒越细，相同体积的晶粒越多。在塑性变形过程中，变形分散在许多晶粒中，变形更加均匀。虽然多晶体的变形是不均匀的，但晶体不同部位的变形程度不同，位错堆积程度也不同。位错堆积越严重，材料越容易被破坏。晶粒越小，可以使金属的变形越均匀，在材料失效前可以进行更多的塑性变形，在断裂前可以承受较大的变形，塑性韧性越好。因此，细晶金属不仅具有较高的强度和硬度，而且在塑性变形过程中具有良好的塑性。
4、 影响MS point的主要因素是什么？
A:影响MS点的主要因素如下：
1.化学成分钢的MS点主要取决于其奥氏体成分，其中碳是一个重要因素。随着奥氏体含碳量的增加，MS和MF点不断降低。除Al、co提高MS点外，Si、B对MS点无影响，大部分合金元素均不同程度地降低MS点。一般来说，所有降低MS点的合金元素都会降低MF点。
2.奥氏体晶粒度的测定实践证明，随着奥氏体晶粒度的增大，MS点增大。
3.奥氏体强度随奥氏体强度的增加而降低。
4.冷却速度对于大多数工业钢来说，连续冷却的冷却速度在很大范围内对MS点没有影响。
5、 什么是奥氏体稳定化？什么因素影响热稳定性和机械稳定性？
答：奥氏体稳定化是指在外界因素的作用下，奥氏体内部结构发生变化，从而导致奥氏体的不稳定

2017-01-06机械合金化高温合金(mechanical alloyed superalloy)  
用机械合金化技术制备的粉末冶金高温合金。机械合金化(MA)的功能是藉高能球磨机将组成元素粉末和超细氧化物质点充分均匀化，并将金属粉末加工成为合金粉末。MA的原理是金属粉末在机械力作用下变形、破碎和反复冷焊。MA过程中硬度较高的氧化物和金属粉末不断地被揉入软基体金属中，它不同于一般的混合，基本上不受粉末粒度的限制。由于超细氧化物质点被金属“钉扎”，避免了超细质点因具有很大的剩余原子结合力而容易类聚的倾向，所以MA工艺具有高度均匀的能力。
简史   20世纪60年代氧化物弥散强化高温合金(ODS高温合金)如TD—Ni、TD—Ni—Cr常用共沉淀法制备。这种工艺不能生产含活泼元素钛、铝的高温合金。而铝、钛恰恰是许多高性能的高温合金不可缺少的时效强化元素。1970年MA的发明解决了这一难题。美国国际镍公司生产的机械合金化高温合金MA754、MA956、MA6000是当前*********的高温合金系列之一，其成分见表。MA754、MA956分别是固溶强化型机械合金化镍基、铁基高温合金，在同类型的高温合金中使用温度最高，可用作飞机发动机导向叶片、火焰筒。MA754已用于发动机篦齿环。MA956因具有优良的抗氧化和高温耐蚀性，还可用作换热器、保护套管、热处理高温支架等。MA6000是固溶、时效强化型机械合金化高温合金，因此高温强度最高，可作先进飞机发动机的工作叶片，尚处于试用阶段。90年代以来，美、日、比等国为了开发原子能用快中子增殖堆芯包壳管材料，研制出几种核性能优良的特别是抗中子辐照肿胀的机械合金化铁素体高温合金。该合金在700℃使用温度下蠕变强度为所有铁素体合金之冠，其合金成分为Fe—(13～13.5)Cr0.4Mo—(0.4～2.2)Ti—(0.4～0.5)Y2O3。

2018-11-09     变形高温合金主要为航天、航空、核能、石油民用工业提供结构锻件、饼材、环件、棒材、板材、管材、带材和丝材。
变形高温合金是指可以进行热、冷变形加工，工作温度范围-253～1320℃，具有良好的力学性能和综合的强、韧性指标，具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能的一类合金。按其热处理工艺可分为固溶强化型合金和时效强化型合金。

    1、时效强化型合金 
　　使用温度为-253～950℃，一般用于制作航空、航天发动机的涡轮盘与叶片等结构件。制作涡轮盘的合金工作温度为-253～700℃,要求具有良好的高低温强度和抗疲劳性能。例如：GH4169合金，在650℃的最高屈服强度达1000MPa；制作叶片的合金温度可达950℃，例如：GH220合金，950℃的拉伸强度为490MPa，940℃、200MPa的持久寿命大于40小时。
　　2、固溶强化型合金 
　　使用温度范围为900～1300℃，最高抗氧化温度达1320℃。例如GH128合金，室温拉伸强度为850MPa、屈服强度为350MPa；1000℃拉伸强度为140MPa、延伸率为85%,1000℃、30MPa应力的持久寿命为200小时、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天发动机燃烧室、机匣等部件。

2021-03-18  耐蚀合金的定义，首先我们来一起看一下，该合金是属于一种金属抗腐蚀材料，是特种合金的一类，和非金属抗腐蚀材料相比较的话，金属抗腐蚀材料主要有铁基合金（耐腐蚀不锈钢），镍基合金（Ni-Cr合金，Ni-Cr-Mo合金，Ni-Cu合金等）；活性金属。

那么了解了耐蚀合金的概念方面，事实上在含义中就已经包含了该合金的分类了，主要分为有耐腐蚀不锈钢、镍基耐蚀合金、活性金属这几大类。下面作为百德特种合金专业厂家我们来一个一个分析这几个类别的特性含义内容：

耐腐蚀不锈钢主要是指的普通的耐大气或海水等腐蚀的300系列不锈钢304,316L，317L等，较强的抗腐蚀能力的奥氏体不锈钢904L，254SMO；双相钢2205，2507等；含Cu的耐腐蚀合金20合金的等。

镍基耐蚀合金主要是哈氏Ni-Cr合金等，由于金属Ni本身是面心立方结构，晶体学上是稳定性使得它能够比Fe能够容纳的更多的合金元素，如Cr,Mo等，从而达到抵抗各种环境的能力。

活性金属也具有很好的抗腐蚀能力，典型的代表是Ti;Zi;Ta等；在这些当中较为典型的是Ti,钛材有着广泛的应用，主要用在一些不锈钢无法适应的腐蚀环境。特别注意的一点是，活性金属都不能用在含氟的环境（如氢氟环境可以选择哈氏C2000，NiCu合金等）。

2019-03-06
对高温下工作酌模具钢材料的性能要求
    具有良好的耐热性
    耐热性是指模具钢金属材料在高温下抵抗介质腐蚀与机械负荷同时作用的能力高温下工作就木易发生破坏，它包括热稳定性和热强性两个方面。
    1)热稳定性
    热稳定性是指金属材料在高温下抵抗氧化和燃气腐蚀的能力。金属在高温下常见的腐蚀破坏是气体腐蚀，其中以氧化最为常见，故热稳定性通常是指金属抵抗氧化的能力。热稳定性高的材料，在高温下使用时就不易产生剧烈的氧化而导致损坏。
    2)热强性
    热强性是指金属材料在高温下抵抗塑性变形和破坏的能力，亦称金属高温强度或称热强度。试验表明，随着温度升高，金属材料一般是强度降低而塑性增加(见图61)。例如30CrMnSlA钢，常温强度ob＝1100MPa，在550度时，ob只有550MPa。另外，在高温下，随着加载时间的延长，金属的强度还要进一步下降。因此，金属材料在高温下的力学性能，除了考虑载荷因素外，还要考虑温度和时间因素的影响，从而建立高温强度指标。常用的高温强度指标有高温瞬时强度、蠕变强度(也称蠕变极限)和持久强度(也称长期强度)等。