高性能铜合金材料及熔炼技术的研究进展.pdf

- 看幺企蠢上狴 N O N F E R R O U SM E T A L SE N G I N E E R l N G d o i 1 0 ．3 9 6 9 a ．i s s n ．2 0 9 5 - 1 7 4 4 ．2 0 1 2 ．0 5 ．0 1 2 高性能铜合金材料及熔炼技术的研究进展 圜张卫文翁远辉谭伟罗宗强 华南理工大学机械与汽车工程学院，广州5 1 0 6 4 0 摘要介绍高性能铜合金材料及铜合金熔炼新技术的研究进展。高性能铜合金材料的研究主要集 中在电工铜合金、无铅环保型铜合金、高强耐磨铜合金、高纯化铜和铜基复合材料等方面，发展方 向是研发高强、高导、耐磨、耐蚀、低成本的高性能铜合金。低成本和节能环保的铜合金潜流式连 铸技术和铬锆铜合金的非真空熔炼技术是铜合金熔炼技术发展的重要方向。 关键词高性能铜合金；熔炼。进展 中图分类号T G l 4 6 ．1 1文献标识码A文章编号2 0 9 5 ．1 7 4 4 2 0 1 2 0 5 0 0 5 6 ．0 5 铜合金材料由于具有优异的导电导热和耐腐蚀性 能、优良的力学性能、良好的加工成形性能等，成为各 行业广泛使用的材料。迄今为止，铜合金系列有上百种， 已工业化生产的铜合金有5 0 0 多种，主要分为四大类， 紫铜、黄铜、青铜和白铜。 这四大类铜合金，材料的性能和用途不同，研究工 作的关注点也不尽相同”。J 。紫铜主要有纯铜、磷脱氧铜、 无氧铜和特种铜，其中无氧铜和高纯铜关注度比较高。 黄铜为C u ．Z n 系合金，研究的重点主要是开发无铅黄铜、 多元复杂高耐磨黄铜和高强度、耐腐蚀的。海军黄铜”。 青铜主要有锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜、锰青铜、 铬青铜等，目前研究工作主要集中在高强高导的电工铜 合金，如低铬的C u - C r - Z r 系合金、高铬的C u C r 系合金 等。白铜为C u - N i 系合金，开发具有超高强度的C u - N i - s i 系合金是其热点之一。 1 高性能铜合金材料研究进展 1 ．1 电工铜合金 电工铜合金的需求主要来自电网建设、轨道交通、 集成电路引线框架、住宅建设、汽车制造、家电产品等 领域。根据。十二五”规划，“十二五”期间的累计电 网投资超50 0 0 亿元，超高压、大容架空线的大量应用 将使架空线在“十二五”期间有1 0 ％的环比增长。据统计， 每亿元电网投资对铜材需求量约3 0 0t ，这将给电线电缆 行业带来进一步发展的机遇。与此同时，省会城市和一 些发达的二线城市都将大力发展城市轨道交通。截止到 2 0 11 年，全国正在建设或已获得批复建设地铁的城市有 2 3 个，至2 0 1 6 年我国将新建地铁线路8 9 条，总建设里 程为2 4 0 0 k m ，年需接触线5 0 0 k m 左右。年需铜材量约 5 0 0t 。到2 0 2 0 年，我国将新建轻轨线路约15 0 0k m ， 年需接触线2 0 0k m 左右，年需铜材量约2 0 0p 。因此， 电工铜合金材料的发展前景十分广阔，将极大地推动先 进电工铜合金材料的研发。 基金项目广东省部产学研重点项目 2 0 1 1 A 0 9 0 2 0 0 0 3 2 收稿日期2 0 1 2 - 0 5 - 2 9 作者简介张卫文 1 9 6 9 - ，男．湖南浏阳市人．教授，博士， 博士生导师．主要从事商性能有色合金材料的制备 与成形等方面的研究。 5 6 技术进展T e c h n o l o g yI m p r o v e m e n t 万方数据 1 ．1 ．1 集成电路引线框架用铜合金 集成电路引线框架用材料的发展，2 0 世纪7 0 年代 开始主要集中在发展中强高导的C u - F e - P 系合金，但是 随着超大规模集成电路技术的发展和引线框架的高密 度、小型化趋势，高性能框架铜带成为各国研究开发的 热点。目前超大规模集成电路所需理想的铜合金框架材 料有两类。一是高强高导型，即抗拉强度≥6 0 0M P a ， 导电率≥8 0 ％I A C S 。二是超高强度中导型，即抗拉强 度≥8 0 0M P a ，导电率≥5 0 ％I A C S 。C u F e P 系合金已 经不能达到要求，所以现在集成电路材料的研究主要集 中在两个方面。一是进一步改善C u F e P 系合金，提高 其抗软化温度，解决表面起皮 刺 等大规模生产中的 质量问题。另一方面积极开发以C u N i S i 系为代表的第 二代铜合金和以C u - C r - Z r 系为代表的第三代铜合金”1 。 一般认为，C u N i S i 系铜合金是最有希望的超高强 度中导型铜合金[ 3 - 4 ] 。自1 9 8 1 年开始，许多国家都竞相 开发C u N i S i 系合金，目前已工业化的C u N i S i 系合金 达2 0 多种，其电导率为2 5 ％I A C S - 6 0 ％I A C S ，强度均 在5 0 0M P a 以上。通过调整镍硅比、采用预变形和适当 的时效处理，其抗拉强度可望达到8 0 0M P a 以上，导电 率仍可保持在5 0 ％I A C S 以上的水平。C u - N i - S i 系合金 与铍青铜同属于沉淀析出强化型合金，除了抗拉强度比 铍青铜略低，延伸率和导电性都优于铍青铜，而且生产 工艺简单、生产成本低、无毒无害。美国某公司研究开 发的C u N i S i 系合金C 7 0 2 5 0 合金因综合性能优良而倍 受关注，预计它将占有C 1 9 4 0 0 的部分市场。日本某公 司近期在K L F 一1 型合金基础上研制开发了一种K L F A 8 5 型合金，强度在8 0 0M P a 以上，电导率为4 0 ％1 A C S ， 强度超过了F e N i 4 2 合金，而电导率则是F e N i 4 2 合金 的1 0 倍以上”1 。除美国和日本，韩国、欧洲许多国家 也都开发了专利产品。与发达国家相比，我国在产品性 能和产业化方面还存在很大的差距。 C u C r Z r 系合金是最为世界各国看好的高强高导型 铜合金，也是目前研制出来的唯一能够满足超大规模集 成电路性能要求的高强高导框架材料，该合金的优良特 性主要是由于铬、锆加入后，两者产生交互作用，在形 成强化相C r Z r ，提高强度和软化温度 可达5 0 0 ℃以上 的同时，锆还有细化铬析出相并使之球化的作用，故而 合金的晶界强度、蠕变和疲劳性能都获得明显提高。F t 本研制的O M C L ．1 合金，经时效处理后，抗拉强度可达 6 1 0M P a 、导电率8 2 ．7 ％I A C S 。目前，在进一步提高该 合金系的强度方面上，除深入研究铬和锆的强化作用机 理外，还通过添加镁和硅等微量元素进行多元微合金化。 此外，采用快速凝固技术制备C u C r - Z r 系恰金是一个重 要的研究方向。快速冷凝C u - C r - Z r 系合金在导电性稍有 降低的情况下，合金强度得到了显著的提高，并改善了 合金的耐磨、耐腐蚀性能。目前采用的快速凝固方法主 要有旋铸法、超声气体雾化法和喷射成型法，分别用于 制取快速凝固条带、粉末和块锭材料。研究重点是通过 对凝固过程和时效过程的分析来优化合金成分和时效工 艺，改善显微组织和性能”】。常规熔炼技术制备的c u C r - Z r 合金在工业化过程中面临熔炼铸造难题，由于铬 和锆是活泼元素，易烧损，真空熔炼的生产成本太高， 所以迫切需要能够在大气环境条件下熔炼和铸造大型锭 坯的新技术川。 1 ．1 ．2 轨道交通接触线及受电弓用铜合金 目前我国正在大力开展高铁建设，根据我国中长 期铁路网规划，到2 0 2 0 年我国铁路运营总里程将达 到1 2 万k m ，电气化率达到6 0 ％ 即7 ．2 万k m 。目前 高铁的速度从2 0 0k m ／h 提高到3 5 0k m ／h ，5 0 0k m ／h 以 上的高铁线也在研发中，使得受电弓和接触网线对铜合 金的要求更高，以适应接触线在运行时的高频波动冲击 和高速摩擦，因此各国根据不同时速的要求开发了C u A g ，C u S n ，C u M g ，C u A g s n ，C u C d 等十几种铜合 金[ 6 】。如法国5 0 0k m ／h 的铁路线上应用的C u S n 合金 线的强度达到5 3 7 ．5M P a ，导电率达到7 7 ．6 ％I A C S 。德 国开发的C u ．M g l 2 0 接触线抗拉强度为5 0 5M P a ，导电 率达到6 8 ．1 ％I A C S ，时速达到3 3 0k m ／h 。日本开发的 P H C 一1 1 0 型C u C r - Z r 系合金接触线抗拉强度更是达到 5 5 5 ．5M P a ，导电率达到7 8 ．8 ％I A C S 。目前我国采用“上 引连挤法”制造的固溶强化型铜合金 C u A g ，C u S n ， C u M g 接触线，技术性能和产品质量已经达到或超过 国外采用传统工艺制造的同类产品水平，基本满足我国 高速电气化铁路的需求。如我国生产的截面1 5 0m m 2 的 第3 代铜锡接触线抗拉强度可以达到4 9 0M P a ，导电率 为嗡2 ％I A C S 。我国时速3 0 0k m 及以上高速铁路大都采 用第3 代铜镁合金接触线，第3 代铜镁合金抗拉强度和 电导率可分别达到4 9 0M P a 和6 3 ％I A C S 。第4 代超细 晶强化型铜合金接触线的研究也取得了重要进展，主要 性能指标得到极大提高，1 5 0m m 2 铜镁接触线抗拉强度 可达5 6 0M P a 以上，导电率为6 5 ％I A C S 以上“1 。为了 适应高铁更快的速度要求，目前析出强化型和复合强化 型铜合金接触线的研究非常活跃，并取得很大进展，如 实验室研究中可实现C u 一0 ．1 A g C r 一 C e ，C u 一0 ．1 A g Z r ， C u - C r - Z r - C e 合金的抗拉强度与导电率匹配为5 9 5M P a 与8 3 ％I A C S 至6 4 2M P a 与7 8 ％I A C S 之间。此外，已 经有1 5 0m m 2 可实用产品在实际运行线路上进行悬挂试 验，其可保证的主要技术指标为强度5 6 0M P a ，导电率 7 5 ％I A C S f 6 】，但仍需要在产品质量均匀性和稳定性，中 试成果的产业化方面开展大量工作。 1 ．1 ．3 高铬含量的电触头用铜合金 铜合金触头材料是开关电器中的关键部件之一。目 前已开发的此类材料有C u A g ，C u C d ，C u N i Z n ，C u C o ．C r - S i ，C u ．C r ，C u - C r - Z r 系等合金⋯。其中低合金含 量的电触头材料已经比较成熟，目前的热点是高铬含量 有色金属工程2 0 1 2 年第5 期 5 7 万方数据 _ 看么企名j 覆 N O N F E R R O U SM E T A L SE N G I N E E R l N G 的真空开关用C u C r 合金。由于真空开关和高压断路器 要求电触头材料必须具有高的电导率和导热率、电弧烧 损少、高的抗焊接性、高的熔化能、低的截止电流、高 的介电强度，只有高铬含量的C u - C r 系合金才能满足这 些要求，而且比其他触头材料具有更大的分断电流能力， 更强的抗电弧烧蚀能力。高铬含量的电触头用铜合金材 料研究重点主要集中在合金成分优化设计和制备技术研 发两方面。主要的合金系有C u C r - W ，C u - C r - M o F e ， C u C r T e 等。关于制备技术，目前常采用的方法是粉末 冶金、金属溶渗及自耗电极电弧熔炼。比较新颖的制备 方法有等离子体技术 电弧熔炼、等离子喷涂、电弧重 熔 、自蔓延合成技术、激光表面合金化技术等。 1 ．2 无铅环保型铜合金 近年来，随着全球环保、健康理念的日益普及，传 统的铅黄铜对人体和环境的危害性日益引起关注，国外 纷纷出台严格的法规，限制铅黄铜产品在电器、电子产 品、卫浴、水暖行业的应用，故替代铅黄铜的无铅环保 型易切削铜合金材料的研发成为当前铜加工行业重要的 发展方向，也是当今世界各国迫切需要攻克的研究课题。 目前广泛地研究的各种代铅元素，主要有铋、锑、锡、碲、 硅、石墨、镁等元素，并取得了一定的进展，特别是硅 黄铜和以铋代铅所获得的铋黄铜，已得到工业化应用[ 8 - 9 ] o 然而，地球上铋储量非常有限，且铋在医药、半导体、 超导体、阻燃剂、颜料、化妆品、化学试剂、电子陶瓷 等领域有着广泛的应用，如果大量使用铋作为替代元素， 其资源将很快枯竭。此外，铋的价格为铅的1 0 倍以上， 铋黄铜市场前景并不被看好。因此，无铅黄铜的发展应 关注几个方面一j 。1 通过成分优化设计，同时加入几种 铅的替代元素，以减少昂贵金属的用量，降低成本，并 获得良好的切削效果。2 不仅要继续关注替代元素对黄 铜切削性能的影响，更要深入分析替代元素对研制材料 其他性能的影响。如黄铜大量重要用途之一是作为导电 及水暖材料使用，故在改善切削性的同时，也要确保其 导电性和耐腐蚀性没有显著下降。3 要高度重视替代元 素的资源储量及价格因素，有些元素 如铋和碲 在地 球中的总储量很少，且价格昂贵，将这些金属作为替代 元素并不能确保可持续发展。采用既经济又环保的替代 元素才是首选。4 为节约越来越宝贵的铜资源和降低生 产成本，需加强对含铅黄铜废料的综合利用研究。 1 ．3 高强耐磨铜合金 铝青铜是一类重要的高强耐磨铜合金，除了广泛 应用的Q A l 9 - 2 ，Q A l 9 4 ，Q A l l 0 3 一1 ．5 ，Q A l l 0 - 4 - 4 和 Q A l l 0 5 5 铝青铜外，针对一些特殊应用场合往往需要 开发一些具有更好综合性能的高强耐磨铝青铜合金[ 1 0 1 。 此外，2 0 世纪7 0 年代后，发现以∥相为基体的高强耐 磨多元复杂黄铜在锻压各种精密复杂高强耐磨零件方面 有很多独特的优势，主要应用在汽车同步器齿环上，市 场需求旺盛，年直接需求量可达60 0 0t ，总体市场规模 在1 万t 以上。液压泵摩擦副材料过去多用镍铜合金 如 N C u 3 0 - 4 - 2 ．1 等 和铝青铜 如Q A l 9 4 ，材料成本高， 特别是镍铜合金加工难度大，采用多元复杂黄铜，不但 可以大幅度降低成本，而且可以适应不同的性能要求。 目前我国开发的同步器齿环用高强耐磨复杂黄铜合金以 仿制为主，至今没有统一的产品标准。另外，由于多元 复杂黄铜大多具有流动性差、偏析、疏松和热裂倾向等 缺点，需要采用特殊的铸造工艺”1 。 1 ．4 高纯铜 随着现代高科技的发展，电真空器件对铜的导电 导热性能的要求越来越高，要求铜的纯度相应地增加， 铜含量在4 N 9 9 ．9 9 ％C u 以上。当今半导体设计达到纳 米水平，要求铜线必须有更小的电阻率，需要纯度达到 7 N 级 9 9 ．9 9 99 9 ％C u 的超高纯铜。 高纯无氧铜是高纯铜中需求量最大、涉及领域最多 的。除航天、军用电真空器件外，在民用微波磁控器件、 超导器件 如核磁共振 中也大量使用。我国无氧铜的 氧含量目前一般在2 0X1 0 。以下，含氧1 0 1 0 。以下的 无氧铜也已经大规模工业化生产，也能批量供应含氧 5 1 0 ’6 以下的无氧铜，然而国外可以供应含氧量精确到 3 1 0 。6 甚至1 1 0 ’6 的超纯无氧铜口3 。 1 ．5 铜基复合材料 铜基复合材料主要有人工复合法和原位复合法两大 类。人工复合法是指通过向铜基体中添加第二相颗粒、 ，短纤维或连续长纤维，实现铜合金的强化，如通过向铜 基中引入弥散、细小、热稳定性好的氧化物颗粒或纤维， 可获得性能更优越的复合材料【1 。”】，如C u ．2 ．5 ％T i B 2 体 积分数 复合材料，导电率为7 6 ％I A C S ，抗拉强度为 6 7 5M P a 。弥散颗粒增强的铜基复合材料，增强体的比 例分数可在很大范围内变化，微量的增强相就可起到很 好的效果。如C u 一0 ．5 ％A 1 O ，系列合金，材料的室温强 度可达到5 0 0 ～8 0 0M P a ，导电率可达8 5 ％I A C S 以上， 在9 0 0 ℃烧氢后，材料的强度仍有2 0 0 ～4 0 0M P a 。原位 反应复合材料是在铜基体中通过元素之间或元素与化 合物之间发生反应生成增强体的一类复合材料。这类 复合材料的特点是基体与增强体之间具有良好的界面相 容性和增强体不存在界面污染。因此，与人工复合法 制备的复合材料相比，在保持较好韧性和良好的高温 性能的同时，强度有大幅度提高。如C u ．2 0 N b 体积分 数 复合材料具有极高的抗拉强度，接近20 0 0M P a ， C u - 1 8 ％N b 质量分数 的导电率为6 6 ．6 ％I A C S ，抗拉 强度为14 5 0M P a 。其他如C u F e 和C u T a 系复合材料 也具有较高的室温强度和高温强度，材料的强度一般可 达8 0 0 ～15 0 0M P a t “】。 5 8 技术进展T e c h n o l o g yI m p r o v e m e n t 万方数据 2 铜合金熔炼新技术 2 ．1 铜合金的潜流式连铸技术 铜合金在大量的使用过程中，不断消耗自然资源， 同时对环境的污染也在加剧。随着科技的发展和生活水 平的提高，资源环境问题倍受关注，在高性能铜合金的 研制和应用中必须重视环保和可持续发展，因此开发节 能降耗的熔炼技术势在必行。铜合金的潜流式熔铸技术 采用“潜流式通道 金属液阀门”的方式将熔化炉中的 金属液输入保温炉中，避免传统流槽输送金属液的方法 带来的吸气、吸氧、夹杂和夹渣等缺陷，不但提高了铸 坯质量，还兼有占用空间小、劳动强度低、金属损耗少 等多项优点。该技术适应铜合金生产节能、环保和可持 续发展的需要，主要应用在几个方面”3 。”】1 空调器用 高精度内螺纹管生产。采用潜流式联体炉铸造大单重管 坯、强力行星轧制、直线式串拉、在线退火、行星球模 施压内螺纹成型、在线探伤等一整套技术，并为生产线 配套完整的专用设备，实现高效和自动化生产。2 多 面多流铅黄铜棒型材水平连续铸造 “金田法” 。通过 研发以“潜液转流一炉口固定房式罩一布袋除尘”为核 心的一系列技术和装备，形成“合金感应熔炼一化学成 分监控合金成分调整一烟尘收集一布袋收尘一合金液 体潜液放流式转注一多面多流或一流多头水平连铸引 拉系统一自动锯切一产品自动收集”工艺过程。这种全 封闭式、潜液放流式的自动化生产线，实现各工艺参数 的自动调控，成品生产自动、连续、环保。可同时生产 不同形状、不同规格的铅黄铜易切削棒型材，最多可同 时产出6 4 根棒型产品。解决了传统黄杂铜熔炼时烟尘 污染严重的难题。3 无氧铜潜流铸造带坯高精冷轧。 运用潜流式联体炉生产带坯，在金属流体转炉时取消流 槽方式，防止流槽转注时吸氧，确保水平连铸带坯氧含 量小于1 0 1 0 _ 06 ，其次是取消热开坯工序，采用高精冷 轧方法直接生产无氧铜带，彻底解决和避免了热加工的 渗氧问题。4 多线上引大口径无氧铜管。采用联体式上 引炉同时上引6 1 2 根不同规格管材，最大尺寸为西1 0 8 m m 4m m ，管材含氧量均在5 1 0 ‘6 以下，上引管坯 经冷加工后可直接生产铜水管、空调管等产品。 2 ．2 电工铜合金的非真空熔炼技术 作为目前备受关注的C u C r - Z r 铜合金，真空熔炼 是目前普遍采用的工艺，但是真空熔炼对炉体的密封性 和原料成分与杂质含量要求很高，不能连续性生产，铸 锭规格小，设备投资大，导致合金的生产成本居高难下。 因此，发展非真空熔炼工艺，对降低生产成本，提高生 产效率，有着巨大的促进作用。 大气条件下，由于铬的熔点为18 6 3 ℃，而锆的熔 点为18 6 5 ℃，两者与铜的熔点相差近8 0 0 ℃，造成熔 炼控制困难。此外，铬和锆元素与氧的亲和力较大，铬 和锆的密度比铜小，因此合金熔炼时，铬和锆极易被氧 化和吸气，熔体氧化烧损严重，合金成分控制难点非常 大。因此，C u C r - Z r 系合金在大气条件下的熔炼一直是 重大技术难题。为了实现C u - C r - Z r 系合金的大规模生产， 国外如日本、德国、美国等对该系合金的非真空熔铸技 术进行大量的研究，针对不同的需求开发出多个系列产 品，并且已经商业化生产，但其技术细节严格控制。近 年来，国内的中铝洛阳铜加工厂、宁波博威集团等铜加 工企业和科研单位都致力于开发非真空C u C r - Z r 熔炼技 术，并取得了一定的进展。如在3 0 0k g 熔炼设备上进行 2 0 0k g 规模的非真空熔炼一半连续铸造试验，铬的平均 收得率为8 1 ．5 ％，锆的平均收得率为8 1 ．2 ％，铜的平均 收得率为9 5 ％“”。目前在C u C r - Z r 系合金非真空熔炼 方面也总结出了一些经验”“，如熔炼在高纯氩气等保护 性气氛下进行，炉衬材料采用镁砂或氧化锆坩埚，铬和 锆元素采用中间合金的方式加入并采用包内冲熔，以提 高合金元素的收得率，在加入合金元素之前添加小于2 ％ 的C u M g 进行脱氧处理，选用木炭、磷片石墨和特殊 的复合覆盖剂，提高合金元素的收得率和吸收稳定性， 通过这些措施能够使铬收得率达到8 0 ％- 9 5 ％，锆收得 率达到6 0 ％- 8 0 ％。 3结语 虽然我国已经成为世界铜合金生产和消费的第一大 国，但在高性能铜合金材料开发和熔炼技术等方面与世 界先进水平还存在较大的差距。因此，必须高度重视高 性能铜合金材料及其成形加工技术的研发和应用，通过 体斜和机制创新、加大科技投入和技术改造、淘汰落后 生产工艺和装备、降低能耗和保护环境等，推动我国真 正从铜合金的生产消费大国向铜合金的技术强国转变。 参考文献 【l 】刘平，任凤章，贾淑果，等．铜合金及其应用p 川．北京 化学工业出版社，2 0 0 7 2 9 1 2 4 ． [ 2 ] 钟海燕，袁孚胜，田军涛．浅谈我国铜线材的现状及发展趋 势[ J ] ．上海有色金属，2 0 11 ，3 2 4 1 8 7 1 9 1 ． [ 3 ] 马可定．铜合金材料开发的热点与趋势[ C ] ／／中国铜加工技 术与应用论坛论文集．上海中国有色金属加工工业协会， 2 0 0 8 7 7 ．8 3 ． [ 4 ] 王涛．论铜合金引线框架材料研究方向【J ] ．有色金属加工， 2 0 1 0 ，3 9 1 4 - 8 ． 【5 】5 尹志民，张生龙．高强高导铜合金研究热点及发展趋势[ J ] ． 矿冶工程，2 0 0 2 ，2 2 2 1 5 ． [ 6 ] 张强．我国高速电气化铁路用铜合金接触线现状与前景 [ C ] ／／中国铜加工技术与应用论坛论文集．福建上杭中国有 色金属加工工业协会，2 0 1 0 7 9 8 9 ． 【7 ] 万传军．高速电气化铁路铜合金接触线制造技术新进展[ J ] ． 有色金属工程2 0 1 2 年第5 期5 9 万方数据 阿危企量工程型里型 垦璺垦旦望璺 曼坠 曼至堕鱼 至曼璺 型鱼 铁路技术创新，2 0 11 1 2 5 2 7 ． [ 8 ] 王涛．论环保铜合金研究方向[ J ] ．有色金属加工，2 0 0 9 ， 3 8 5 1 1 - 3 ． [ 9 ] 陈维平，吴维冬，朱权利，等．无铅易切削铜合金的研究进 展[ J ] 特种铸造及有色合金，2 0 1 0 ，3 0 2 1 8 6 1 8 9 ． [ 1 0 ] 张大童，陈瑞萍，罗宗强，等．热处理温度对高强变形铝 青铜的组织和力学性能的影响【J 】．稀有金属，2 0 1 0 ，3 4 4 5 2 1 ．5 2 5 ． [ 1 1 ] 李宏磊．高性能铜合金材料及产品研究进展[ c ] ／／第十一届 中国有色金属学会材料科学与工程合金加工学术年会论文 集．北京中国有色金属学会，2 0 0 5 3 7 4 2 ． [ 1 2 ] 苏青青，李微微，刘磊，等．碳纤维增强铜基复合材料的 最新研究进展和应用[ J ] 材料导报，2 0 1 0 3 2 4 0 3 ． [ 1 3 ] 徐良．潜流式铜合金熔炼铸造技术[ c ] ／／中国铜加工技 术创新大会论文集．北京中国有色金属加工工业协会， 2 0 0 6 1 1 6 一1 1 8 ． [ 1 4 ] 王碧文，陈连英．中国铜加工技术创新兼论中国潜流 式连铸技术及产业化[ c ] ／／中国铜加工技术创新大会论文 集．北京中国有色金属加工工业协会，2 0 0 6 6 - 1 8 ． [ 1 5 ] 慕思国．高强高导C u C r - Z r 系合金制备新工艺及理论研究 [ D 】．长沙中南大学，2 0 0 8 1 4 2 2 ． [ 1 6 ] 邹彬，周文龙，胡建军，等．C u C r Z r 系合金非真空熔铸 工艺研究[ J ] 特种铸造及有色台金，2 0 1 1 ，3 1 4 3 8 4 3 8 7 上接第5 1 页 6 结论 城门山铜矿二期扩建选厂D C S 系统已经投入使 用一年的时间，选厂处理量由设计的50 0 0t ／d 提升 到55 0 0t ／d 。根据工艺考察的取样分析，在原矿品位稳 定的条件下，铜精矿品位达到设计指标要求。J t L J b ，选 厂根据D C S 的功能延长了巡检时间，减少了现场操作 人员的巡检次数。该系统运行稳定，操作方便，扩展性强， 有效提高生产和管理效率，创造了较为可观的经济效益， 满足选矿生产过程对自动化技术的需要，提升城门山铜 矿自动化水平，并为构建选矿过程优化控制平台并实现 生产过程控制智能化奠定基础。 参考文献 [ 1 ] 李振兴，文书明，罗良烽．选矿过程自动检测与自动化综述 [ J ] ．云南冶金，2 0 0 8 ，3 7 3 3 7 4 2 ． [ 2 ] 张晓兰，郭飞华．自动化系统在选矿作业的应用与实践[ J ] ． 采矿技术，2 0 0 9 ，9 1 1 0 7 1 0 8 ． [ 3 ] 邓李．C o n t r o l L o g i x 系统实用手册[ M 】．北京机械工业出 ， 版社，2 0 0 9 4 5 0 ． [ 4 ] 王庆凯，夏平，尚海洋，等．冗余控制系统在尼古拉选矿 厂的应用[ J ] 有色金属 选矿部分 ，2 0 0 8 2 4 6 4 8 ． [ 5 ] 于飞，鄂建新，龚喜进，等．焦家金矿6 0 0 0 t ／d 选矿全流程 自动化系统【J 】冶金自动化，2 0 1 I 增刊 1 8 2 1 ． 6 0 技术进展T e c h n o l o g yI m p r o v e m e n t 万方数据