在机械加工中黑色金属和有色金属的加工方法与区别

法律分析：有色金属，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。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。有色金属可分为重金属(如铜、铅、锌)、轻金属(如铝、镁)、贵金属(如金、银、铂)及稀有金属(如钨、钼、锗、锂、镧、铀)。

法律依据：《中华人民共和国矿产资源法》

第十二条 国家对矿产资源勘查实行统一的区块登记管理制度。矿产资源勘查登记工作，由国务院地质矿产主管部门负责；特定矿种的矿产资源勘查登记工作，可以由国务院授权有关主管部门负责。矿产资源勘查区块登记管理办法由国务院制定。

第十三条 国务院矿产储量审批机构或者省、自治区、直辖市矿产储量审批机构负责审查批准供矿山建设设计使用的勘探报告，并在规定的期限内批复报送单位。勘探报告未经批准，不得作为矿山建设设计的依据。

第十四条 矿产资源勘查成果档案资料和各类矿产储量的统计资料，实行统一的管理制度，按照国务院规定汇交或者填报。

第十五条 设立矿山企业，必须符合国家规定的资质条件，并依照法律和国家有关规定，由审批机关对其矿区范围、矿山设计或者开采方案、生产技术条件、安全措施和环境保护措施等进行审查；审查合格的，方予批准。

第十六条 开采下列矿产资源的，由国务院地质矿产主管部门审批，并颁发采矿许可证:

（一）国家规划矿区和对国民经济具有重要价值的矿区内的矿产资源；

（二）前项规定区域以外可供开采的矿产储量规模在大型以上的矿产资源；

（三）国家规定实行保护性开采的特定矿种；

（四）领海及中国管辖的其他海域的矿产资源；

（五）国务院规定的其他矿产资源。

有色金属工业包括地质勘探、采矿、选矿、冶炼和加工等部门。矿石中有色金属含量一般都较低，为了得到1吨有色金属,往往要开采成百吨以至万吨以上的矿石。因此矿山是发展有色金属工业的重要基础。有色金属矿石中常是多种金属共生，因此必须合理提取和回收有用组分，做好综合利用，以便合理利用自然资源。许多种稀有金属、贵金属以及硫酸等化工产品，都是在处理有色金属矿石或中间产品以及矿渣、烟尘的过程中回收得到的。有色金属生产过程中通常产生大量废气、废水和废渣，其中含有多种有用组分，有时含有有毒物质，一些有色金属也具有毒性。因此，在生产有色金属的过程中,必须注意综合利用与环境保护。

与钢铁的生产相比，一般说来，有色金属生产需要的能量是比较多的。

据统计，如从矿石生产每吨钢能耗以100计，镁为 1127，铝为767，镍为455，铜为352，锌为206。因此，在有色金属工业中，降低能耗问题非常突出。 在有色金属的开采、选矿、冶炼、加工及再生回收过程中,有多种提取方法可资选用。就冶炼过程而言,通常分为火法冶金、湿法冶金和电冶金。火法冶金一般具有处理精矿能力大,能够利用硫化矿中硫的燃烧热,可以经济地回收贵金属、稀有金属等优点；但往往难以达到良好的环境保护。湿法冶金常用于处理多金属矿、低品位矿和难选矿；电冶金则适用于铝、镁、钠等活性较大的金属的生产。这些方法要针对所处理的矿物组成选择使用或组合使用。为了强化有色金属的冶炼加工过程,发展了一系列新技术、新方法和新设备，如高压浸取、流态化焙烧、有机溶剂萃取、离子交换、金属热还原、区域熔炼、真空冶金、喷射冶金、等离子冶金、氯化冶金以及连续铸轧、等静压加工、扩散焊接、超塑成型等，大大丰富了冶金学的理论和工艺，不断推动了有色金属生产的发展。

有色金属大多是加工成材后使用，因此如何合理有效地生产性能良好、物美价廉的有色金属材料以取得最大的社会经济效益，是个十分重要的问题。随着科学技术的进步与国民经济的发展，对于有色金属材料在数量、品种、质量及成本等方面不断提出新的要求；不仅要求提供更好性能的结构材料、功能材料。

对其化学成分、物理性能、组织结构、晶体状态、加工状态、表面与尺寸精度以及产品的可靠性、稳定性等方面的要求也越来越高。总的说来，有色金属材料的生产正向大型化、连续化、自动化、标准化方向发展，这就需要高精度、高可靠性的工艺、装备、控制技术与成品检测技术。一些新材料，如半导体材料、复合材料、超导材料，新技术如粉末冶金、表面处理等已经形成或者正在发展成为一个新的技术领域。

铸造有色合金： 指以铸造方法，用有色金属材料直接浇铸形成的各种形状的机械零件。

（一）铝及铝合金

1、纯铝

（1）纯铝的密度只有2.7g/cm，仅为铁的1/3。铝的导电性好，其磁化率极低，接近于非铁磁性材料。有电气工程、航空及宇航工业、一般机械和轻工业中广泛应用。

（2）纯铝按纯度可分为高纯铝和工业纯铝两类。高纯铝主要用科学研究及制作电容器等。 工业纯铝按纯度高低分别用于制作铝箔、包铝和电线、电缆、器血、焊条、装饰材料、反光板、热交换器等。

2、铝合金

（1）铝合金热处理后可显著提高强度，可用于制造承受较大载荷的机器零件和构件。

（2）铝合金按照成分和工艺特点不同分为变形铝合金和铸造铝合金。例如，变形铝合金可采用锻造、轧制、挤压等方法制成板材、带材、棒材、管材、线材等。铸造铝合金适于铸造生产，可直接浇铸成铝合金铸件。

（二）铜及铜合金

1、纯铜

（1）纯铜常称紫铜，主要用于制作电导体及配制合金。纯铜、铜合金的导电、导热性很好，对大气和水的抗蚀能力很高。铜是抗磁性物质。

（2）根据杂质含量的不同，工业纯铜牌号分为四种：T1、T2、T3、T4。编号超大，纯度越低。T1主要用于导电材料和配制高纯度合金；T2主要用于电力输送用导电材料，制作电线、电缆等；T3、T4主要用于电工器材、电气开关、垫圈、铆钉、油管制作等。

2、铜合金

铜中加入合金元素后，可获得较高的强度和硬度，而且塑性很好，容易冷、热成型，易焊接。铸造铜合金有很好的铸造性能。铜 合金一般分为黄铜、青铜、白铜三大类。

（1）黄铜

黄铜是以锌为主要合金元素的铜合金。黄铜分为普通黄铜和复杂黄铜两种。复杂黄铜又分为铅黄铜、锡黄铜、铝黄铜等。例如，铸造铅黄铜可制作轴瓦各衬套；锡黄铜广泛用于制作船舶零件；铝黄铜可用物制造大型蜗杆、海船用螺旋桨等。

（2）青铜

含铝、硅、铅、铍、锰等的铜合金习惯称为青铜，有锡青铜、铝青铜、铍青铜广泛用于制作船零件；铝黄铜可用于制造大型蜗杆、海船用螺旋桨等。

（3）白铜

白铜是以镍为主要合金元素的铜合金。主要用于制造船舶仪器零件、化工机械零件及医疗器械等 。锰含量高的锰白铜可制作热电偶丝。

（三）钛及钛合金

1、钛的熔点高，热膨胀系数小，导热性差。纯钛塑性好、强度低，容易加工成型，可制成细丝和薄片。钛的抗氧化能力优于大多数奥氏体不锈钢。

2、工业纯钛中含有氢、碳、氧、铁、镁等杂质元素，工业纯钛可制在350 ℃以下工作、强度要求不高的零件。

（四）镁及镁合金

1、纯美的室温温密度仅为1.74g/cm，是所有金属结构材料中最低的。

2、镁合金按照形成的工艺特点不同分为变形镁合金和铸造镁合金两类。例如，变形镁合金可用于结构件、管件等；铸造镁合金可用于压锋件、抗蠕变压铸件等。

（五）镍及镍合金

1、纯镍

纯镍具有优异的耐腐蚀和抗高温氧化性能，是重要的工程金属材料。工业纯镍有良好的强度和导电性。可用于电子器件；同时由于其耐蚀性好，还可用于食品加工设备。

2、镍合金

镍合金其耐蚀性和力学性能进一步提高，还可具有特殊物理性能。镍合金按其特性和应用领域分为耐腐蚀镍合金、耐高温镍合金和功能镍合金三类。例如，耐腐蚀镍合金可用于化工、石油、船舶等领域，如阀门、泵、船舶紧固件、锅炉热交换器等；耐高温镍合金广泛用于航空发动机和运载火箭发动机涡轮盘、压气机盘行行等。

实际应用中，通常将有色金属分为5类：

轻金属

密度小于4500千克/立方米（0.53～4.5g/cm3），如铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡等。

重金属

密度大于4500千克/立方米（4.5g/cm3），如铜、镍、钴、铅、锌、锡、锑、铋、镉、汞等。

贵金属

价格比一般常用金属昂贵，地壳丰度低，提纯困难，化学性质稳定，如金、银及铂族金属。

有色金属

半金属

性质价于金属和非金属之间，如硅、硒、碲、砷、硼等。

稀有金属

包括稀有轻金属，如锂、铷、铯等；

有色金属

稀有难熔金属，如钛、锆、钼、钨等；

稀有分散金属，如镓、铟、锗等；

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。