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“铜包钢”镀铜工艺的选择

“铜包钢”镀铜工艺的选择

线材加工业的特殊性使其对镀铜工艺的要求不同于常规的钢铁零件镀铜。因此,如何选择适合于线材加工用的镀铜工艺是一个十分重要的课题。   通常选择电镀工艺的依据首先是施镀产品本身对镀层的要求。即先加工出产品,再进行电镀。比如厚度、光亮度、硬度以及分散能力等。有的还有对电流效率、沉积速度的要求。再就是看所需镀铜的预镀层、中间镀层和表面镀层。   而线材加工电镀的特点是线材的加工过程和电镀过程有时是同步进行的。即有些是先拉后镀,有些是先镀后拉。即使是成品丝的电镀,也是在收线机的牵引下进行的。所选工艺除了根据线材的不同用途而对镀层有所要求外,还要考虑电镀工对线材行走速度、牵引的头数、加工线的长度等因素的适应性。   对于CO2气体保护焊丝来说,由于对焊丝上的铜附着量有严格的限定,例如单位体积铜含量应在焊料的0.52(质量分数)以内,属极薄的镀层,选用化学浸入法即置换镀铜就能满足要求,但是由于目前国内采用的传统方法置换镀铜,其结合力、镀层色泽都不能满足产品要求。并且在实际中采用的是先浸镀再拉拔的工艺,使铜层在拉拔中延展而变薄,以达到产品要求。这种方法常常出现镀层脱落、露底现象。因此,选择有良好结合力和延展性的镀铜工艺就对于气保焊丝来说就十分重要了。   在有新的能使成品丝一次化学镀铜成功的工艺出现以前,仍然只能采用先拉到中间线径,镀铜后再拉成成品的工艺。适合这种加工工艺的应该是氰化物镀铜或无光酸性镀铜。由于氰化物毒性太大,在冶金线材加工业中已经很少有人采用。目前较为流行的方法仍然是化学浸铜后再加厚镀铜再拉拔。所用的加厚镀铜为酸性镀铜或焦磷酸盐镀铜。在扁丝加工行业也多采用化学法镀铜。   传统的置换镀铜用的是硫酸铜加硫酸的工艺。只有在很短的时间内可以有极薄的镀层置换出来,在上面镀铜加厚时,结合力不牢。如果在这种化学置换镀中浸的时间过长,不但不会增加镀层厚度,还会使镀层变得疏松多孔,铁基体还会发生腐蚀,线材强度大大下降。改进的方法是在置换铜镀液中加人具有表面阻滞作用的添加剂,使置换过程有序地进行。理想的添加剂还有一定的光亮作用。   对于需要有一定厚度甚至较厚镀层的线材产品,采用置换镀层打底要十分小心。至少在尚无可靠适应厚铜镀层电镀的打底工艺之前,对于镀厚铜来说,可靠的工艺仍应采用电化学方法预镀。成熟的预镀工艺有氰化物镀铜镀镍和高P比的焦磷酸盐镀铜。权衡各种利弊,在拔丝电镀业,以镀镍作为预镀打底比较好。而加厚镀铜则可以采用酸性硫酸盐镀铜。这是因为经过工艺调整,酸性镀铜可以适应高速电镀的要求。电流密度可以达到30~50A/dm2,使沉积速度大大提高。相比之下,氰化物镀铜因为环境污染问题不宜采用,而焦磷酸盐镀铜因为成分复杂,不仅成本高,而且不适合在大电流下工作。测试表明,在酸性镀铜中高速电镀,当电流密度升高时,镀层的沉积速度也是同时增高的,其大致的关系见表1。  
发布时间 : 2020-10-30 点击 : 0
金属材料基础知识大全

金属材料基础知识大全

概述:金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。(注:金属氧化物(如氧化铝)不属于金属材料) 1.意义  人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代,均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代,种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。2.种类  金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。  (1)黑色金属又称钢铁材料,包括含铁90%以上的工业纯铁,含碳2%~4%的铸铁,含碳小于2%的碳钢,以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、不锈钢、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。  (2)有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金,通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,并且电阻大、电阻温度系数小。  (3)特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料,以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等;还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。3.性能  一般分为工艺性能和使用性能两类。所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中,金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。金属材料工艺性能的好坏,决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。由于加工条件不同,要求的工艺性能也就不同,如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。  所谓使用性能是指机械零件在使用条件下,金属材料表现出来的性能,它包括力学性能、物理性能、化学性能等。金属材料使用性能的好坏,决定了它的使用范围与使用寿命。在机械制造业中,一般机械零件都是在常温、常压和非常强烈腐蚀性介质中使用的,且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能,称为力学性能(过去也称为机械性能)。金属材料的力学性能是零件的设计和选材时的主要依据。外加载荷性质不同(例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等),对金属材料要求的力学性能也将不同。常用的力学性能包括:强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等。 金属材料特质1.疲劳  许多机械零件和工程构件,是承受交变载荷工作的。在交变载荷的作用下,虽然应力水平低于材料的屈服极限,但经过长时间的应力反复循环作用以后,也会发生突然脆性断裂,这种现象叫做金属材料的疲劳。金属材料疲劳断裂的特点是:  (1)载荷应力是交变的;  (2)载荷的作用时间较长;  (3)断裂是瞬时发生的;  (4)无论是塑性材料还是脆性材料,在疲劳断裂区都是脆性的。所以,疲劳断裂是工程上最常见、最危险的断裂形式。  金属材料的疲劳现象,按条件不同可分为下列几种:  (1)高周疲劳:指在低应力(工作应力低于材料的屈服极限,甚至低于弹性极限)条件下,应力循环周数在100000以上的疲劳。它是最常见的一种疲劳破坏。高周疲劳一般简称为疲劳。  (2)低周疲劳:指在高应力(工作应力接近材料的屈服极限)或高应变条件下,应力循环周数在10000~100000以下的疲劳。由于交变的塑性应变在这种疲劳破坏中起主要作用,因而,也称为塑性疲劳或应变疲劳。  (3)热疲劳:指由于温度变化所产生的热应力的反复作用,所造成的疲劳破坏。  (4)腐蚀疲劳:指机器部件在交变载荷和腐蚀介质(如酸、碱、海水、活性气体等)的共同作用下,所产生的疲劳破坏。  (5)接触疲劳:这是指机器零件的接触表面,在接触应力的反复作用下,出现麻点剥落或表面压碎剥落,从而造成机件失效破坏。2.塑性  塑性是指金属材料在载荷外力的作用下,产生永久变形(塑性变形)而不被破坏的能力。金属材料在受到拉伸时,长度和横截面积都要发生变化,因此,金属的塑性可以用长度的伸长(延伸率)和断面的收缩(断面收缩率)两个指标来衡量。  金属材料的延伸率和断面收缩率愈大,表示该材料的塑性愈好,即材料能承受较大的塑性变形而不破坏。一般把延伸率大于百分之五的金属材料称为塑性材料(如低碳钢等),而把延伸率小于百分之五的金属材料称为脆性材料(如灰口铸铁等)。塑性好的材料,它能在较大的宏观范围内产生塑性变形,并在塑性变形的同时使金属材料因塑性变形而强化,从而提高材料的强度,保证了零件的安全使用。此外,塑性好的材料可以顺利地进行某些成型工艺加工,如冲压、冷弯、冷拔、校直等。因此,选择金属材料作机械零件时,必须满足一定的塑性指标。3.耐久性  建筑金属腐蚀的主要形态:  (1)均匀腐蚀。金属表面的腐蚀使断面均匀变薄。因此,常用年平均的厚度减损值作为腐蚀性能的指标(腐蚀率)。钢材在大气中一般呈均匀腐蚀。  (2)孔蚀。金属腐蚀呈点状并形成深坑。孔蚀的产生与金属的本性及其所处介质有关。在含有氯盐的介质中易发生孔蚀。孔蚀常用最大孔深作为评定指标。管道的腐蚀多考虑孔蚀问题。  (3)电偶腐蚀。不同金属的接触处,因所具不同电位而产生的腐蚀。  (4)缝隙腐蚀。金属表面在缝隙或其他隐蔽区域部常发生由于不同部位间介质的组分和浓度的差异所引起的局部腐蚀。  (5)应力腐蚀。在腐蚀介质和较高拉应力共同作用下,金属表面产生腐蚀并向内扩展成微裂纹,常导致突然破断。混凝土中的高强度钢筋(钢丝)可能发生这种破坏。4.硬度  硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。  布氏硬度(HB):以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2(N/mm2)。  洛氏硬度(HR):当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,可采用不同的压头和总试验压力组成几种不同的洛氏硬度标尺,每一种标尺用一个字母在洛氏硬度符号HR后面加以注明。常用的洛氏硬度标尺是A,B,C三种(HRA、HRB、HRC)。其中C标尺应用最为广泛。  HRA:是采用60kg载荷钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。  HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。  HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。  维氏硬度(HV):以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度值(HV)。硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验,生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。实践证明,金属材料的各种硬度值之间,硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的,材料的强度越高,塑性变形抗力越高,硬度值也就越高。 金属材料的性能:金属材料的性能决定着材料的适用范围及应用的合理性。金属材料的性能主要分为四个方面,即:机械性能、化学性能、物理性能、工艺性能。1.机械性能  (一)应力的概念,物体内部单位截面积上承受的力称为应力。由外力作用引起的应力称为工作应力,在无外力作用条件下平衡于物体内部的应力称为内应力(例如组织应力、热应力、加工过程结束后留存下来的残余应力…)。  (二)机械性能,金属在一定温度条件下承受外力(载荷)作用时,抵抗变形和断裂的能力称为金属材料的机械性能(也称为力学性能)。金属材料承受的载荷有多种形式,它可以是静态载荷,也可以是动态载荷,包括单独或同时承受的拉伸应力、压应力、弯曲应力、剪切应力、扭转应力,以及摩擦、振动、冲击等等,因此衡量金属材料机械性能的指标主要有以下几项:1.1.强度  这是表征材料在外力作用下抵抗变形和破坏的最大能力,可分为抗拉强度极限(σb)、抗弯强度极限(σbb)、抗压强度极限(σbc)等。由于金属材料在外力作用下从变形到破坏有一定的规律可循,因而通常采用拉伸试验进行测定,即把金属材料制成一定规格的试样,在拉伸试验机上进行拉伸,直至试样断裂,测定的强度指标主要有:  (1)强度极限:材料在外力作用下能抵抗断裂的最大应力,一般指拉力作用下的抗拉强度极限,以σb表示,如拉伸试验曲线图中最高点b对应的强度极限,常用单位为兆帕(MPa),换算关系有:1MPa=1N/m2=(9.8)-1kgf/mm2或1kgf/mm2=9.8MPa。  (2)屈服强度极限:金属材料试样承受的外力超过材料的弹性极限时,虽然应力不再增加,但是试样仍发生明显的塑性变形,这种现象称为屈服,即材料承受外力到一定程度时,其变形不再与外力成正比而产生明显的塑性变形。产生屈服时的应力称为屈服强度极限,用σs表示,相应于拉伸试验曲线图中的S点称为屈服点。对于塑性高的材料,在拉伸曲线上会出现明显的屈服点,而对于低塑性材料则没有明显的屈服点,从而难以根据屈服点的外力求出屈服极限。因此,在拉伸试验方法中,通常规定试样上的标距长度产生0.2%塑性变形时的应力作为条件屈服极限,用σ0.2表示。屈服极限指标可用于要求零件在工作中不产生明显塑性变形的设计依据。但是对于一些重要零件还考虑要求屈强比(即σs/σb)要小,以提高其安全可靠性,不过此时材料的利用率也较低了。  (3)弹性极限:材料在外力作用下将产生变形,但是去除外力后仍能恢复原状的能力称为弹性。金属材料能保持弹性变形的最大应力即为弹性极限,相应于拉伸试验曲线图中的e点,以σe表示,单位为兆帕(MPa):σe=Pe/Fo式中Pe为保持弹性时的最大外力(或者说材料最大弹性变形时的载荷)。  (4)弹性模数:这是材料在弹性极限范围内的应力σ与应变δ(与应力相对应的单位变形量)之比,用E表示,单位兆帕(MPa):E=σ/δ=tgα式中α为拉伸试验曲线上o-e线与水平轴o-x的夹角。弹性模数是反映金属材料刚性的指标(金属材料受力时抵抗弹性变形的能力称为刚性)。1.2.塑性  金属材料在外力作用下产生永久变形而不破坏的最大能力称为塑性,通常以拉伸试验时的试样标距长度延伸率δ(%)和试样断面收缩率ψ(%)延伸率δ=[(L1-L0)/L0]x100%,这是拉伸试验时试样拉断后将试样断口对合起来后的标距长度L1与试样原始标距长度L0之差(增长量)与L0之比。在实际试验时,同一材料但是不同规格(直径、截面形状-例如方形、圆形、矩形以及标距长度)的拉伸试样测得的延伸率会有不同,因此一般需要特别加注,例如最常用的圆截面试样,其初始标距长度为试样直径5倍时测得的延伸率表示为δ5,而初始标距长度为试样直径10倍时测得的延伸率则表示为δ10。断面收缩率ψ=[(F0-F1)/F0]x100%,这是拉伸试验时试样拉断后原横截面积F0与断口细颈处最小截面积F1之差(断面缩减量)与F0之比。实用中对于最常用的圆截面试样通常可通过直径测量进行计算:ψ=[1-(D1/D0)2]x100%,式中:D0-试样原直径;D1-试样拉断后断口细颈处最小直径。δ与ψ值越大,表明材料的塑性越好。1.3.韧性  金属材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力称为韧性。通常采用冲击试验,即用一定尺寸和形状的金属试样在规定类型的冲击试验机上承受冲击载荷而折断时,断口上单位横截面积上所消耗的冲击功表征材料的韧性:αk=Ak/F单位J/cm2或Kg·m/cm2,1Kg·m/cm2=9.8J/cm2αk称作金属材料的冲击韧性,Ak为冲击功,F为断口的原始截面积。5.疲劳强度极限金属材料在长期的反复应力作用或交变应力作用下(应力一般均小于屈服极限强度σs),未经显著变形就发生断裂的现象称为疲劳破坏或疲劳断裂,这是由于多种原
发布时间 : 2019-08-14 点击 : 16
中国铜业加速把蓝图变为现实

中国铜业加速把蓝图变为现实

中国铜业2019年年中工作会议在中铝大厦召开。中铝集团党组书记、董事长葛红林,中铝集团党组成员、副总经理,中国铜业党委书记、董事长刘建平,云南省国资委副主任李明秋出席会议并讲话。葛红林指出,上半年,中国铜业归母净利润居各板块第一,为集团业绩创新高作出了积极贡献,标志着中铜和云冶重组实现了多赢目标,实现了比预期更好的融合效果,实现了比预期更好的经营业绩,实现了比预期更好的党建工作。这充分证明中铝集团与云南省委省政府战略合作是成功的,充分证明中国铜业新班子是敢打硬仗、善打胜仗的,中铜干部员工是讲政治、顾大局、敢担当的,是值得党组信任和托付重任的,新中铜发展是大有希望的。葛红林要求,下一步,新中铜要加速把蓝图变为现实。一是经营成果要更优。要当好排头兵,全力以赴应对各种风险挑战,千方百计调动全员的积极性和创造性,进一步释放战略重组和深化改革的红利,跑赢市场、跑赢大势、跑赢同行、跑赢自己,确保超额完成全年各项目标任务。二是改革创新要更快。要紧紧围绕改革创新转型升级工作总基调,继续推进供给侧结构性改革,加快资产整合,做优做强铜、铅锌两大核心主业,优化上中下游产业链,创新发展协同配套产业。要按照“4+4+4”战略布局,继续优化产业布局,落实海外中铜战略。三是安全环保要更严。要坚持问题导向,出高招、用实招、动狠招,坚决打赢“三大攻坚战”,切实树立负责任的央企形象。葛红林强调,新中铜要以高质量党建引领高质量发展。一是主题教育要有新实效。要把学习贯穿始终,深入调查研究,把问题找到找准,把根源挖深,明确努力方向和改进措施。要对症下药,完善体制机制,堵塞管理漏洞。各级企业党政“一把手”要带头学习、带头调查研究、带头检视问题、带头整改落实,用优异的经营业绩检验主题教育成效。二是党管干部要有新举措。要坚决贯彻新时代党的组织路线,落实忠诚干净担当的新时期好干部标准。坚持严管厚爱,把从严管理干部贯彻落实到干部队伍建设全过程。三是从严治党要有新作为。要坚决做好巡视整改“后半篇文章”,强化整改落实和成果运用,推动改革、促进发展。要推进不能腐、不敢腐、不想腐体系建设,扎紧制度“笼子”,让制度“长牙”,让纪律“带电”。要加强作风建设,狠抓落实中央八项规定精神不放松,持续改“四风”转作风。要以“四更一好”的作风,开启建设具有全球竞争力的世界一流铜铅锌企业新征程。刘建平指出,中国铜业正处于重组融合、转型升级、加快发展的关键期和机遇期,肩负集团党组和云南省委省政府的厚望,必须应势而谋、顺势而为、乘势而上,开启高质量发展新征程。一是要牢记初心使命。坚持打造“两平台、一基地、三个千亿产业”的目标,做到一张蓝图绘到底,一棒接着一棒跑,谱写高质量发展新篇章。二是要正视优势劣势。要统筹布局,化劣势为优势,以动力变革推动质量变革、效率变革,实现高质量发展。三是要坚定目标方向。坚持全面从严治党、全面深化改革、全面精准管理、创新“加减乘除”,加快质量变革、效率变革、动力变革,构建全产业链一体化发展模式。刘建平强调,下半年,中国铜业要继续深入贯彻落实中央领导对集团党建工作的重要批示精神,按照集团党组部署和年中工作会议安排,以开展“不忘初心、牢记使命”主题教育和召开公司第一次党代会为契机,落实“深改革、精管理、快融合、多盈利”的年度工作总要求,保持“起跑即冲刺,开局即决战”的状态,夺取新中铜起步之年新胜利。一是充分发挥党建工作的引领作用。继续扎实开展“不忘初心、牢记使命”主题教育,精心筹备开好第一次党代会,纵深加强基层党组织建设,持续深化全面从严治党,加快推进企业文化建设。二是全力以赴完成年度生产经营目标任务。加力改革攻坚,培育新动能;加码生产经营,争创新业绩;加速夯实基础,严密防风险。三是打造高素质专业化干部人才队伍。坚持党管干部,争当有为干部,补齐人才短板。中铝集团总经理助理,中国铜业党委副书记、总裁许波作上半年工作报告。报告总结了新中铜现状及目标,回顾了上半年中国铜业取得的成绩,并对下半年各项工作进行部署。2019年以来,中国铜业紧紧抓住战略重组历史机遇,全面从严治党、全面从严治企,实现半年各项目标,新中铜开局起步良好。下半年,中国铜业将认真贯彻落实集团年中工作会议精神,突出抓好资源储备、海外布局、资本运营,持续开展专项工作,加快推进项目建设,加快推进改革创新,有效防范化解风险,坚决打赢“三大攻坚战”,全面从严加强党的建设,坚决完成年度任务,为加快高质量发展步伐奠定坚实基础。会议组织学习了中铝集团2019年年中工作会议精神,听取了中国铜业年中经济运行情况报告、2017—2018年度选人用人“一报告两评议”情况通报。各参会代表按矿山、冶炼、加工协同企业分组就新中铜的发展思路、方向和战略举措等进行了讨论。
发布时间 : 2019-08-14 点击 : 13
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