钨铜合金有较广泛的用途、主要是用来制造抗电弧烧蚀的高压电器开关的触头和火箭喷管喉衬、尾舵等高温构件、也用作电加工的电极、高温模具以及其他要求导电导热性能和高温使用的场合。
钨铜选用精细钨、铜粉末、经一流浸透烧结工艺精制而成、可承受近2000度高温和高应力、具有高熔点、高硬度、抗烧损和良好抗粘附性、电蚀产品表面光洁度高、精度极高、损耗低。
钨铜广泛用作高压、超液压开关和断路器的触头、保护环、用于电热墩粗砧块材料、自动埋弧焊导电咀、等离子切割机喷嘴、电焊机、对焊机的焊头、滚焊轮、封气卯电极和点火花电极、点焊、碰焊材料等。
铜冶金技术的发展经历了漫长的过程、但至今铜的冶炼仍以火法治炼为主、其产量约占世界铜总产量的85%、现代湿法冶炼的技术正在逐步推广、湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。火法冶炼与湿法冶炼(SX-EX)。a.火法炼铜:通过熔融冶炼和电解精火炼生产出阴极铜、也即电解铜、一般适于高品位的硫化铜矿。火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石、通过选矿提高到20-30%、作为铜精矿、在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼、产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜、再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂、或铸成阳极板进行电解、获得品位高达99.9%的电解铜。该流程简短、适应性强、铜的回收率可达95%、但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出、不易回收、易造成污染。近年来出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。
除了铜精矿之外、废铜做为精炼铜的主要原料之一、包括旧废铜和新废铜、旧废铜来自旧设备和旧机器、废弃的楼房和地下管道;新废铜来自加工厂弃掉的铜屑(铜材的产出比为50%左右)、一般废铜供应较稳定、废铜可以分为:裸杂铜:品位在90%以上;黄杂铜(电线):含铜物料(旧马达、电路板);由废铜和其他类似材料生产出的铜、也称为再生铜。
一船适于低品位的氧化铜、生产出的精铜称为电积铜。现代湿法冶炼有硫酸化焙烧-浸出-电积、浸出-萃取-电积、细菌浸出等法、适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。湿法冶炼技术正在逐步推广、预计本世纪末可达总产量的20%、湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。
普通黄铜是铜锌二元合金、其含锌量变化范围较大、因此其室温组织也有很大不同。根据Cu-Zn二元状态图(图6)、黄铜的室温组织有三种:含锌量在35%以下的黄铜、室温下的显微组织由单相的α固溶体组成、称为α黄铜;含锌量在36%~46%范围内的黄铜、室温下的显微组织由(α+β)两相组成、称为(α+β)黄铜(两相黄铜);含锌量超过46%~50%的黄铜、室温下的显微组织仅由β相组成、称为β黄铜。
α单相黄铜(从H96至H65)具有良好的塑性、能承受冷热加工、但α单相黄铜在锻造等热加工时易出现中温脆性、其具体温度范围随含Zn量不同而有所变化、一般在200~700℃之间。因此、热加工时温度应高于700℃。单相α黄铜中温脆性区产生的原因主要是在Cu-Zn合金系α相区内存在着Cu3Zn和Cu9Zn两个有序化合物、在中低温加热时发生有序转变、使合金变脆;另外、合金中存在微量的铅、铋有害杂质与铜形成低熔点共晶薄膜分布在晶界上、热加工时产生晶间破裂。实践表明、加入微量的铈可以有效地消除中温脆性。
两相黄铜(从H63至H59)、合金组织中除了具有塑性良好的α相外、还出现了由电子化合物CuZn为基的β固溶体。β相在高温下具有很高的塑性、而低温下的β′相(有序固溶体)性质硬脆。故(α+β)黄铜应在热态下进行锻造。含锌量大于46%~50%的β黄铜因性能硬脆、不能进行压力加工。
黄铜中由于含锌量不同、机械性能也不一样、图7是黄铜的机械性能随含锌量不同而变化的曲线。对于α黄铜、随着含锌量的增多、σb和δ均不断增高。对于(α+β)黄铜、当含锌量增加到约为45%之前、室温强度不断提高。若再进一步增加含锌量、则由于合金组织中出现了脆性更大的r相(以Cu5Zn8化合物为基的固溶体)、强度急剧降低。(α+β)黄铜的室温塑性则始终随含锌量的增加而降低。所以含锌量超过45%的铜锌合金无实用价值。
普通黄铜的用途极为广泛如水箱带、供排水管、奖章、波纹管、蛇形管、冷凝管、弹壳及各种形状复杂的冲制品、小五金件等。随着锌含量的增加从H63到H59、它们均能很好地承受热态加工、多用于机械及电器的各种零件、冲压件及乐器等处。
在元旦假期后、国内铜价维持着窄幅波动、然而黄铜带市场交投却较冷清。黄铜带厂家反映、现时的销售状况与12月初相差不远、下游用家需求相当疲弱。由于银行对存款流动性的限制解除了、故使铜带市场资金流动性得到改善。对铜价后市走势欠缺信心制约着下游用家的采购积极性。尽管近两个月里国内经济数据较理想、显示国内经济出现复苏势头、但这似乎仍未能增强下游用家的信心。特别是元旦后国内铜价出现了滞涨、其负面影响直接削弱了下游用家的采购积极性、估计在短期内都难以消散。经过第四季度的去库存操作后、下游用家迟迟不考虑进行批量补仓、他们的原料、成品库存量处于偏低的水平。黄铜带厂家感叹、即使现时主动降价出售、但仍然少人问津。
目前、黄铜带市场人士正忙于赶在春节假期前收齐货款。面对铜带销售不佳的现状、铜带厂家也相应放慢了生产进度。中小型铜带厂家出现半停产的现象、而大型铜带厂家则维持正常的半成品库存量。某大型铜带厂家认为、下游用家的集体性保守操作将可能导致铜带需求在春节假期后会集中启动、因此他们不考虑在此时压缩库存量、维持着正常的铜带库存量。对于春节前的备料事宜、黄铜带厂家偏向选择等待跌价后进行、暂不急于采购。
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