有色金属矿山工程测控设计规范 gb/t51196-2016 是强制性规范吗

《GB 50544-2009 有色金属企业总图运输设计规范》

标准简介  

本规范适用于新建、扩建和改建的有色金属企业总图运输设计。  

英文名称：     Code for design of general layout &transportation for non-ferrous metallurgical enterprises  

发布部门：     中华人民共和国住房和城乡建设部 国家质量监督检验检疫总局  

发布日期：     2009-11-11  

实施日期：     2010-07-01  

出  版  社：     中国计划出版社  

书       号：     1580177.363  

出版日期：     2010-07-01  

详细内容上传到了附件，满意请采纳。

从事这么久的有色合金铸造工作，还真没发现有这样一份标准来规定有色合金化学成分的允许偏差，对于不同的有色合金，都有相应的标准规定不同牌号合金的成分，对主要组成成分，规定的都是一个范围，即上下限。对于其它元素，则规定的是成分的上限值。只要合金的各组成成分在的规定范围内都为合格，如果超出了标准规定的范围，严格来讲就不合格，但不代表不能使用。有些合金对合金锭的化学成分规定的与同牌号的产品的化学成分有一定的区别，一般产品的化学成分规定值要稍微宽松些，但并不是所有成分，主要是在后续生产中可能会增加的元素，例如Zn、Fe等。

定义：狭义的有色金属又称非铁金属，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。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。

种类特性：

有色金属是指铁、铬、锰三种金属以外所有的金属。中国在1958年，将铁、铬、锰列入黑色金属；并将铁、铬、锰以外的64种金属列入有色金属。这64种有色金属包括：铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡、铜、铅、锌、锡、钴、镍、锑、汞、镉、铋、金、银、铂、钌、铑、钯、锇、铱、铍、锂、铷、铯、钛、锆、铪、钒、铌、钽、钨、钼、镓、铟、铊、锗、铼、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、硅、硼、硒、碲、砷、钍。

在历史上，生产工具所用的材料不断改进，它与人类社会发展的关系十分密切。因此历史学家曾用器物的材质来标志历史时期，如石器时代、青铜器时代、铁器时代等。到17世纪末被人类明确认识和应用的有色金属共 8种。中华民族在这些有色金属的发现和生产方面有过重大的贡献（见冶金史）。进入18世纪后，科学技术的迅速发展，促进了许多新的有色金属元素的发现。上述的64种有色金属除在17世纪前已被认识应用的 8种外，在18世纪共发现13种。19世纪发现39种,进入20世纪,又发现4种。

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。

用途：

A:有色金属中的铜是人类最早使用的金属材料之一。现代，有色金属及其合金已成为机械制造业、建筑业、电子工业、航空航天、核能利用等领域不可缺少的结构材料和功能材料。

B:实际应用中，通常将有色金属分为5类：

1.轻金属。密度小于4500千克/立方米，如铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡等。

2.重金属。密度大于4500千克/米3，如铜、镍、钴、铅、锌、锡、锑、铋、镉、汞等。

3.贵金属。价格比一般常用金属昂贵，地壳丰度低，提纯困难，如金、银及铂族金属。

4.半金属。性质价于金属和非金属之间，如硅、硒、碲、砷、硼等。

5.稀有金属。包括稀有轻金属，如锂、铷、铯等；

稀有难熔金属，如钛、锆、钼、钨等；

稀有分散金属，如镓、铟、锗、铊等；

稀土金属，如钪、钇、镧系金属；

放射性金属，如镭、钫、钋及阿系元素中的铀、钍等。

有色金属通常指除去铁（有时也除去锰和铬）和铁基合金以外 的所有金属。有色金属可分为四类：

1. 重金属：一般密度在4.5g/cm3以上，如铜、铅、锌等；

2. 轻金属：密度小（0.53～4.5g/cm3），化学性质活泼，如铝、 镁等.

3. 贵金属：地壳中含量少，提取困难，价格较高，密度大，化学性质稳定，如金、银、铂等；

4. 稀有金属：如钨、钼、锗、锂、镧、铀等。

[编辑本段]有色金属工业的发展现状及前景

由于稀有金属在现代工业中具有重要意义，有时也将它们从 有色金属中划分出来，单独成为一类。而与黑色金属、有色金属并列，成为金属的三大类别。

有色金属是国民经济发展的基础材料，航空、航天、汽车、机械制造、电力、通讯、建筑、家电等绝大部分行业都以有色金属材料为生产基础。随着现代化工、农业和科学技术的突飞猛进，有色金属在人类发展中的地位愈来愈重要。它不仅是世界上重要的战略物资，重要的生产资料，而且也是人类生活中不可缺少的消费资料的重要材料。

建国50多年来，中国有色金属工业取得了辉煌的成就，兴建了一大批有色金属矿山、冶炼和加工企业，组建了地质、设计、勘察、施工等建设单位和科研、教育、环保、信息等事业单位以及物资供销和进出口贸易单位，形成了一个布局比较合理、体系比较完整的行业。

2006年，中国有色金属工业整体保持了良好的发展态势，有色金属产品产量继续增长，企业经济效益大幅攀升。10种有色金属总产量实现1917万吨，连续5年居世界第一位。全国有色金属规模以上企业实现主营业务收入、利税、利润分别达到13475亿元、1631亿元、1100亿元，有色金属进出口贸易总额超过650亿美元。年黄金产量240.08吨，创历史最高水平。

2007年，中国有色金属工业固定资产投资继续保持较快增长态势。其中有色金属矿山领域固定资产投资增长显著，全年完成固定资产投资355亿元，比上年增长54%，占产业完成固定资产投资总额的22%。有色金属合金制造及压延加工领域固定资产投资出现较快增幅，全年完成固定资产投资420亿元，比上年增长33%，占产业完成固定资产投资总额的26%。有色金属冶炼领域完成固定资产投资730亿元，比上年增长15%，占产业完成固定资产投资总额的46%。

国内有色金属行业集中度低、规模效益差、资源分散，同时又是与国际市场接轨紧密的行业之一。在目前有色金属需求旺盛的情况下，有色企业势必要加大矿山资源投入力度。参股或者控股海外矿山、企业，能弥补中国有色矿产资源的不足，转变中国企业在原料波动中的不利局面。此外，企业产业链的延伸和行业集中度的提高可以更好的提高企业抗风险能力，能扭转中国企业在类似铜精矿加工费等谈判中既没有“定价权”也没有“话语权”的境地。

中国在21世纪的前20年，仍将处在工业化的过程中，制造业的快速发展，将会带动国民经济保持一个较长的高速增长期。因此，作为工业基础的有色金属工业的发展状况对中国经济能否继续保持相对较高的增长率就显得更加重要。中国国民经济的持续健康发展，是有色金属行业稳步发展的基础。今后一段时期，中国有色金属的需求将保持稳定增长。

1、金属中延展性最好的是Au，导电好的依次是Ag、Cu、Au、Al；

2、金属有几种分类方法：

冶金工业分类法：

黑色金属：铁、铬、锰三种

有色金属：铁、铬、锰以外的全部金属。

根据密度分类法：

轻金属：（密度小于4.5g/cm3）：钾、钠、钙、镁、铝等

重金属：（密度大于4.5g/cm3）：锌、铁、锡、铅、铜等

还可以把金属分为：

常见金属：如铁、铝、铜、锌等

稀有金属：如锆、铪、铌、钽等；

金属的基本特性

金属材料性能为更合理使用金属材料，充分发挥其作用，必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能(使用性能)及其在冷热加工过程中材料应具备的性能(工艺性能)。

材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等)、化学性能(耐用腐蚀性、抗氧化性)，力学性能也叫机械性能。

材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。

(一)、机械性能

机械性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。

1、强度：材料在外力(载荷)作用下，抵抗变形和断裂的能力。材料单位面积受载荷称应力。

2、屈服点(бs)：称屈服强度，指材料在拉抻过程中，材料所受应力达到某一临界值时，载荷不再增加变形却继续增加或产生0.2%L。时应力值，单位用牛顿/毫米2(N/mm2)表示。

3、抗拉强度(бb)也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值。单位用牛顿/毫米2(N/mm2)表示。

4、延伸率(δ)：材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比。

5、断面收缩率(Ψ)材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。

6、硬度：指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力，常用硬度按其范围测定分布氏硬度(HBS、HBW)和洛氏硬度(HKA、HKB、HRC)。

7、冲击韧性(Ak)：材料抵抗冲击载荷的能力，单位为焦耳/厘米2(J/cm2)。

对低碳钢拉伸的应力——应变曲线分析

1.弹性：εe=σe/E， 指标σe，E

2.刚性：△L=P·l/E·F 抵抗弹性变形的能力强度

3.强度： σs---屈服强度，σb---抗拉强度

4.韧性：冲击吸收功Ak

5.疲劳强度： 交变负荷σ-1＜σs

6.硬度 HR、HV、HB

Ⅰ阶段 线弹性阶段 拉伸初期 应力—应变曲线为一直线，此阶段应力最高限称为材料的比例极限σe.

Ⅱ阶段 屈服阶段 当应力增加至一定值时，应力—应变曲线出现水平线段(有微小波动)，在此阶段内，应力几乎不变，而变形却急剧增长，材料失去抵抗变形的能力，这种现象称屈服，相应的应力称为屈服应力或屈服极限，并用σs表示。

Ⅲ阶段 为强化阶段，经过屈服后，材料又增强了抵抗变形的能力。强化阶段的最高点所对应的应力，称材料的强度极限。用σb表示，强度极限是材料所能承受的最大应力。

Ⅳ阶段 为颈缩阶段。当应力增至最大值σb后，试件的某一局部显著收缩，最后在缩颈处断裂。

对低碳钢σs与σb为衡量其强度的主要指标。

刚性：△L=P·l/E·F，抵抗弹性变形的能力。

P---拉力，l---材料原长，E---弹性模量，F---截面面积

塑性变形：外力去处后，不能恢复的变形，即残余变形称塑性变形。

材料能经受较大塑性变形而不破坏的能力，称为材料的塑性或延伸性。

衡量材料塑性的两个指标是延伸率和断面收缩率。

延伸率δ=(△l0/l)×100% 断面收缩率ψ=((A-A1)/A)×100%

韧性(冲击韧性)：常用冲击吸收功 Ak 表示，指材料在冲击载荷作用下吸收塑性变形功和断裂功的力。

疲劳强度：材料抵抗无限次应力(107)循环也不疲劳断裂的强度指标，交变负荷σ-1＜σs为设计标准。

硬度：材料软硬程度。

测定硬度试验的方法很多，大体上可以分为弹性回条法(肖氏硬度)压入法(布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度)和划痕法(莫氏硬度)等三大类，生产上应用最广泛的是压入法。它是将一定形状、尺寸的硬质压头在一定大小载荷作用下压入被测材料表层，以留下的压痕表面面积大小或深度计算材料的硬度值。

由于硬度测定时的测定规范，所用仪器设备等不同，用压入法井台测定材料的硬度的方法也有多种。

常用的方法是布氏硬度法(HB)，维氏硬度法(HV)，洛氏硬度法(HR)。

(二)、工艺性能

指材料承受各种加工、处理的能力的那些性能。

8、铸造性能：指金属或合金是否适合铸造的一些工艺性能，主要包括流性能、充满铸模能力；收缩性、铸件凝固时体积收缩的能力；偏析指化学成分不均性。

9、焊接性能：指金属材料通过加热或加热和加压焊接方法，把两个或两个以上金属材料焊接到一起，接口处能满足使用目的的特性。

10、顶气段性能：指金属材料能承授予顶锻而不破裂的性能。

11、冷弯性能：指金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂性能。弯曲程度一般用弯曲角度α(外角)或弯心直径d对材料厚度a的比值表示，a愈大或d/a愈小，则材料的冷弯性愈好。

12、冲压性能：金属材料承受冲压变形加工而不破裂的能力。在常温进行冲压叫冷冲压。检验方法用杯突试验进行检验。

13、锻造性能：金属材料在锻压加工中能承受塑性变形而不破裂的能力。

(三)、化学性能

指金属材料与周围介质扫触时抵抗发生化学或电化学反应的性能。

14、耐腐蚀性：指金属材料抵抗各种介质侵蚀的能力。

15、抗氧化性：指金属材料在高温下，抵抗产生氧化皮能力。

从植物中收获金属

1995年，俄罗斯奥尔登堡大学的生物学家梅格列特在研究一种叫蓼的一年生草本植物时，意外地发现蓼的叶子中含有异常高的锌、铅、镉等金属。这是否表明蓼有从土壤中吸收这些金属的“嗜好呢”？于是他带着这个疑问，在一些被锌、铅、镉之类金属污染过的土地上种了大量的蓼。这些蓼长得非常茂盛，叶子又大又厚，结果在1 公顷的土地上，一个季节就收获了大量的蓼。梅格列特将蓼草放入800 ℃的炉子里烧，草化为灰烬，结果从中得到了1.3千克镉、23千克铅、322千克锌。

最近，德国奥尔登大学的一个试验小组已在一处废金属堆放场引种俄罗斯大蓼获得成功。现在该试验小组已从德国各地尤其是环保组织接到了大量订单，同时还为推广这项研究成果专门成立了一家商业性公司。它的业务活动已引起德国军事部门的很大兴趣，因为历史上的各种军事演习场包括二战时期用作化学武器仓库的地方都有待改造，消除污染，公司方面业已应约在那些地方种下了大蓼，以净化环境，回收有害金属。

最近还有文献报到，美国加利福尼亚的专家们通过研究发现，野生芥菜有从土壤中蓄积镍的功能，他们把种植的半公顷的野生芥菜杆割下来，晒干再烧成灰，每100克芥菜灰中获得了15-20克镍。他们目前正着手培育蓄积金属能力更强的芥菜新品种，预计可以从每平方米的土地上获取12克镍。尽管通过这种方式获取镍的效果远不及其它办法，但对环境无任何污染。

科学研究证明，植物在千百万年漫长的进化演变过程中，已经练就了一身非凡绝招，许多植物有累积某些金属元素的能力。如堇菜好锌、香薷含铜比较丰富、烟草含铀特别多，还有紫云英含硒、苜蓿含钽、石松含锰格外丰富。生长在含黄金特别多的土壤中的玉米或木贼草，烧成灰，每吨竟可以提取到10克黄金。有些植物能累积稀有金属，如铬、镧、钇、铌、钍等，被称为“绿色稀有金属库”。它们对稀有金属的聚集能力要比一般植物高出几十倍、成百倍，甚至上千倍。比如铬，在一般植物中用光谱检测也很难发现，而凤眼兰却能在根上累积铬，其含量可达到0.13％。

这一系列的发现引起了科学家们的极大兴趣，被人们称为“绿色冶金”技术。专家预言如果这一成果取得突破性的进展，人类将有可能通过种植植物来获得所需的金属，同时还可以改善遭受人类破坏的环境。