金礦的介紹

時間：2014-05-09 14:42:37

作者：世邦機器

金礦

金作為主要添加元素之一的鋁合金是半個多世紀以來鋁合金領域里的較重要的發(fā)展。Al-Li系合金具有低密度、高彈性模量、高強度和很好的綜合物理性能、與一般鋁合金相比，在強度相當?shù)那闆r下，密度降低10%，彈性模量提高10%。因此Al-Li系合金用作結構材料，有很大技術經(jīng)濟意義。

特性和發(fā)展

金是自然界較輕的金屬，密度0.54g/cm3，熔點180.54℃，研究表明，每添加1wt%Li于鋁，能降低合金密度3%，提高彈性模量6%，是添加其他元素，包括輕金屬元素Be、Mg所不及的。金礦生產(chǎn)工藝流程比較復雜，這樣生產(chǎn)出來的金礦石質量就是比較上乘的了。由于金的密度非常小，在鋁中的溶解度高，很早就把它看作是鋁合金的一種引人注目的合金化元素。1924年，德國研制出添加少量金的Scleron合金（A1-12Zn-3Cu-0.6Mn-0.lLi），用作鑄件或型材。后來由于生產(chǎn)工藝簡單的杜拉明鋁合金（Al-4.3Cu-0.5Mg-0.6Mn）興起，使含鋅量很高、密度大的Scleron合金沒有得到發(fā)展。金礦石粉碎設備主要用于金礦石的粉碎，金礦石的粉碎對于金礦石來說是十分重要的一步。1941年美國Alcoa鋁業(yè)公司的LeBaron在系統(tǒng)地做了鋁合金添加金試驗后、提出A1-Cu-Li-x合金。將一種含金量達到1wt%、添加少量強化元素鎘的合金（Al-4.5Cu-l.OLi-0.8Mn-0.15Cd]軋制成薄板，固溶時效后得到較好機械性能。但由于1943年研制成7075高強合金（A1-Zn-Mg-Cu系），使LeBaron提出的Al-Li和AI_Cu-Li合金的時效深沉過程研究結果，以及隨后Sdoock發(fā)現(xiàn)在序亞穩(wěn)相礦（AI,Li），推動了Al-Cu-Li系合金的進一步研究。1957年Al-coa宣布研制成商品化的合金X2020（A1-4.5Cu-l.1Li-0.5Mn-0.2Cd），到1958年X2020合金用于美國海軍RA_5CVigilante飛機的機翼蒙皮和水平安定面。

20世紀60年代，原蘇聯(lián)也先后研制成低密度01420合金（Al-5Mg-2l.i-0.5Mn）和BAr23合金（成分與X2020類似），并用于米格戰(zhàn)斗機和超音速客機圖144等。

隨著斷裂力學的進展，指出X2020合金的低伸長率和高缺口敏感性，容易使結構產(chǎn)生應力集中而引起疲勞破壞；加上生產(chǎn)工藝上的困難，使Alcoa公司在1969年停止了該合金生產(chǎn)，1974年撤銷該脾號。

從1924年到1974年的半個世紀，Al-Li合金走過了自身發(fā)展歷史的前列階段。其主要成就是：研究并生產(chǎn)出含lwt%Li的工業(yè)Al-Li合金，實現(xiàn)在航空飛機上的應用；同時認識到需要改善Al-Li合金的斷裂性和耐損傷特性。