非铁金属之生产

第4章非鐵金屬之生產機械製造ManufacturingProcessesandSystems9E目錄4.1材料性質4.2非鐵金屬4.3鋁的生產4.4鎂的生產4.5銅的生產4.6鉛的生產4.7非鐵金屬的鑄造4.8鍛合金4.9壓鑄合金4.10鋁的連續模鑄概論非鐵金屬被廣泛的使用在建築、運輸、化工和電機之運用一般常見的十二盎司飲料鋁罐幾近於純鋁、運用範圍的實例說明非鐵金屬的重要0674.1材料性質大多數非鐵金屬對於水份或濕氣都有較高的抵抗力，所以可用於戶外而無需油漆或塗層一般而言，密度高的非鐵合金較能抵抗腐蝕。但鋁則為例外，因鋁的表面在空氣中會很快的形成不透水的氧化物薄膜，除了強鹼以外，可以防止或減緩大多數物質的侵蝕0674.2非鐵金屬冶煉礦砂在還原之前，必須從脈石(gangue)分離出來，此種程序稱為「選礦」，濃縮或「選礦」的方法和淘金相似將礦砂及脈石磨成細粉末，而與水混合，然後加入定量的特別油劑，並劇烈的攪動，即產生大量泡沫，金屬化合物就懸浮於泡沫上，取出後即可用於煉製0684.2非鐵金屬非鐵冶煉爐反射爐最常用於非鐵金屬的冶煉。若加入熔渣誘導劑(slaginducers)或助熔劑，則可以減少氧化除冶煉爐之外，非鐵金屬的精煉亦廣泛使用焙燒爐(roastingoven)，硫化物在此爐中氧化0694.3鋁的生產鋁礬土(bauxite)是具有經濟價值的礦源，可以用來冶煉鋁金屬拜爾法(Bayerprocess)：由德國化學家卡爾約瑟夫拜爾而得名，是生產純鋁的最常用方法金屬鋁由電解法生產，將礬土還原為氧和鋁。在此過程中，純礬土在熔化的冰晶石池中溶解，此池為一大型電解爐，稱還原池(reductioncells)，或「還原槽」0694.3鋁的生產0704.4鎂的生產石灰和海水產生作用時，氫氧化鎂便沉入沉澱槽底部，形成一種稀泥漿，然後抽出，此約含12%氫氧化鎂。這些漿液經過過濾後可獲得濃度更濃的氫氧化物，再藉著加入鹽酸而使得這些濃的氫氧化物轉變成氯化鎂。蒸發除去水份，經再過濾與特殊乾燥之後，可得68%濃度的氯化鎂0704.4鎂的生產0714.4鎂的生產石墨電極為陽極，而槽身為陰極。用60,000安培的直流電，使氯化鎂分解，鎂金屬浮於頂上。每日每一槽約生產鎂1200磅(540公斤)；並鑄成18磅(8.1kg)的鎂鑄錠0714.5銅的生產美國生產銅的產量約全世界的。礦砂是黃銅礦，主要含有和，通常位在地下很深之處部份礦砂焙燒成及CuS的混合物──稱為焙燒物，再與作助熔劑的石灰熔合在反射爐中泡銅純度在98%至99%之間，將進一步電解精煉，以達更高純度CuS2CuFeS2FeSFeOSiO2、、0714.5銅的生產0724.6鉛的生產0734.7非鐵金屬的鑄造一般用在非鐵鑄造的元素是銅、鋁、鋅、錫及鉛兩種最常使用的銅合金是黃銅和青銅鎂合金的重量輕是使其成為有用金屬的主因之一，其重量是鋁的，鑄造鐵金屬的23140734.7非鐵金屬的鑄造0744.7非鐵金屬的鑄造0754.8鍛合金鍛造材料是利用冷作或熱作(hotorcoldworking)，而可將其鍛造成所需要的形狀0754.8鍛合金鋁合金(aluminumalloys)銅合金(copperalloys)鎂合金(magnesiumalloys)0754.9壓鑄合金可壓鑄的非鐵合金範圍相當地廣，按商業重要性來分的話，主要的基本金屬是鋅、鋁、鎂、銅、鉛和錫會影響合金選擇的因素有機械性質、重量、切削性、抗蝕性、表面光製，以及成本0764.9壓鑄合金鋅基合金壓鑄件的生產有75%以上是鋅基類採用純度最高的商業鋅為鋅，即所知的「特別高級」(SpecialHighGrade)0774.9壓鑄合金鋁基合金許多壓鑄件均由鋁合金做成，理由是它們很輕而且能夠抗腐蝕他們較鋅難壓鑄，因為熔化的鋁合金若持續和鋼接觸，便會損及鋼，所以通常需使用冷室處理鋁合金的熔化溫度大約在1100F(540C)0774.9壓鑄合金銅基合金黃銅和青銅的壓鑄件是較難用壓鑄法者，此乃因它們的鑄造溫度相當高，介於，於是必須使用耐熱合金鋼做模子以避免其迅速毀損1600870F1900FC~1040C)和之間(0784.9壓鑄合金鎂基合金鎂主要和鋁合成合金，但是很多合金還含有少量矽、錳、鋅、銅與鎳鎂合金的抗蝕性遜於其它壓鑄合金ASTM規格B94，合金AZ91B是主要的壓鑄合金，其鑄造性能佳，且機械性質相當不錯鎂合金的鑄造方式大致和鋁合金相同，鑄造溫度需在冷室壓鑄機0781200F~1300F之間(~650700CC)4.9壓鑄合金鉛基合金純鉛在時會熔化，如果加入16%銻作成合金，則熔化溫度大約是銻是與鉛合用的主要元素，其百分比大約為9.25-16%0796213327.(FC)470240FC)(4.9壓鑄合金錫基合金抗蝕性強，並且其中部份非常適用於食物或飲料容器錫合金的承載性質佳，能夠在精密的尺寸公差內鑄造錫合金還可以用於廉價珠寶，有些等級被分類為錫器合金0794.10鋁的連續模鑄從開放爐熔化的鋁可製成鋁錠或是進行連續模鑄的步驟連續鑄件是將冷卻的金屬連續鑄造成一個薄板的過程緊縮滾輪正好在鑄造器的外面，做為金屬收縮的補償和調整鑄造器和接著滾輪動作的速度差一種滾輪式的輥軋機可減低鑄件平板的厚度和寬度以做螺捲之用，它被用來做為可回收鋁容器製造輥軋0794.10鋁的連續模鑄079