有色冶金概论

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1、有色冶金概论第一章绪论1.1金属及其分类金属定义：金属是一种具有光泽(即对可见光强烈反射)、富有延展性、容易导电、传热的物质。金属种类性质银导热、导电性最强铂延性最强金展性最强锇密度最大（室温下22.57g/cm3）铬硬度最高（莫氏硬度为8.5）钨熔点最高(3410℃)金属分类黑色金属、有色金属。黑色金属：习惯把铁、铬、锰以及它们的合金叫做黑色金属。有色金属：有色金属是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。广义的有色金属还包括有色合金。实际应用中，通常将有色金属分为5类：重金属、轻金属、贵金属、稀有金属、半金属。

2、有色合金是以一种有色金属为基体（通常大于50%），加入一种或几种其他元素而构成的合金。铁锰铬黑色金属不锈钢锰钢重金属：一般指比重大于5的金属，包括铜、铅、锌、锡、镍、钴、汞等，所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。铜锌镍钴锡汞轻金属：一般指比重小于5的金属，包括铝、镁、钙、钾、钠和钡等，化学性质活泼。镁钠钙钡钾铝贵金属：因在地壳中含量少、提取困难和价格较高而得名。主要指金、银和铂族金属。化学性质稳定。金银铂半金属：性质介于金属和非金属之间的元素,在元素周期表中处于金属向非金属过渡位置。通常包括硼、硅、砷

3、、碲、硒、砹。硼硅砷砹稀有金属：通常指自然界中含量较少或分布稀散的金属。它们难于从原料中提取，在工业上制备和应用较晚。稀有金属根据各种元素的物理和化学性质，赋存状态，生产工艺以及其他一些特征，一般从技术上分为以下五类：稀有轻金属、稀有难熔金属、稀散金属、稀土金属、稀有放射性金属。稀有轻金属:包括锂、铷、铯、铍。比重较小，化学活性强。稀有难熔金属:包括钛、锆、钒、铌、钽、钼、钨。熔点高。稀散金属:包括镓、铟、铊、锗、铼以及硒、碲。大部分赋存于其他元素的矿物中。稀土金属:包括钪、钇及镧系元素。它们的化学性质非常

4、相似，在矿物中相互伴生，分离困难。。稀有放射性金属:包括天然存在的钫、镭、钋和锕系金属中的锕、钍、镤、铀，以及人工制造的锝、钷、锕系其他元素和104至109号元素。具有放射性，多共生或伴生在稀土矿物中。铍钛锗钪镭铀稀有金属居里夫人诺贝尔有色合金：有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，电阻比纯金属大、电阻温度系数小，具有良好的综合机械性能。常用的有色合金有铝合金、铜合金、镁合金、镍合金、锡合金、钽合金、钛合金、锌合金、钼合金、锆合金等铝合金：以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，分两大类：铸造铝

5、合金，在铸态下使用；变形铝合金，能承受压力加工。可加工成各种形态、规格的铝合金材。铜合金以纯铜为基体加入某些合金元素（如锌、锡、铝、铍、锰、硅、镍、磷等）构成的合金。具有优良的导电性﹑导热性和耐蚀性，同时具有较高强度和耐磨性。镁合金以镁为基加入其他元素（如铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等）组成的合金。密度小（1.8g/cm3左右），比强度高，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐蚀性好。目前使用最广的是镁铝合金。镍合金：以镍为基体加入其他元素（如铜、铁、锰、铬、硅、镁）而构成的有色合金。按用途分为：镍基

6、高温合金、镍基耐蚀合金、镍基耐磨合金、镍基精密合金和镍基形状记忆合金。锡合金以锡为基加入其他合金元素(如铅、锑、铜等）构成。熔点、强度和硬度均低，有较高的导热性和较低的热膨胀系数，耐大气腐蚀，有优良的减摩性能，易于与钢、铜、铝及其合金焊合，是很好的焊料，也是很好的轴承材料。钛合金：钛合金是以钛为基加入其他元素（主要为铝）组成的合金。钛合金具有强度高而密度又小，机械性能好，韧性和抗蚀性能很好，是航空航天工业中使用的一种新的重要结构材料。锌合金：锌合金的主要添加元素有铝,铜和镁等。熔点低，易熔焊和塑性加工，在大

7、气中耐腐蚀，残料便于回收和重熔；锌合金按加工工艺可分为形变与铸造锌合金两类.铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好,适用于压铸仪表,汽车零件外壳等。铝合金铜合金镁合金镍合金钛合金锡合金1.2矿物和矿石矿物：地壳中具有固定化学组成和物理性质的天然单质或化合物。矿物是组成岩石和矿石的基本单元。其中，能够为人类利用的矿物为有用矿物。矿物命名规律：呈金属光泽或从中提炼出金属的矿物，常称之为XX矿；呈非金属光泽的矿物，称为XX石；供作宝石石料的矿物，多称为X玉；以细小颗粒产出的矿物，称为X砂；地表次生的并呈松散状的矿物，称为

8、X华；硫酸盐矿物，称为X矾。黄铜矿石榴子石黄玉辰砂钨华胆矾含有用矿物的矿物集合体。如其中金属的含量在现代技术经济条件下能够回收加以利用时，这个矿物集合体就叫做矿石。矿石构成：矿石一般由矿石矿物和脉石矿物组成。矿石矿物是指矿石中可被利用的金属或非金属矿物，也称有用矿物；脉石矿物是指那些与矿石矿物相伴生的、暂不能利用的矿物，也称无用矿物。矿石分类：分为金属矿石和非金属矿石两大类。金属矿石是指在现代技术经济条件下可从其