ορείχαλκος αλουμινίου
Ο ορείχαλκος αλουμινίου μπορεί να χωριστεί σε δύο κατηγορίες. Το ένα είναι να προσθέσετε μια μικρή ποσότητα αλουμινίου στον ορείχαλκο για να αφαιρέσετε τις ακαθαρσίες και να αυξήσετε τη ρευστότητα. Για τη χύτευση σύνθετων χυτών, η περίσσεια αλουμινίου στο κράμα δεν υπερβαίνει το 0,5%. το άλλο είναι να προσθέσετε αλουμίνιο σε σφυρήλατο ορείχαλκο για να αυξήσετε την αντοχή στη διάβρωση. Συχνά χρησιμοποιείται ως συμπυκνωτής. Το γενικό εύρος σύνθεσης είναι Al1~6%, Zn24~42%, Cu55~71%.
Δεν υπάρχουν πολλές ποιότητες και τύποι ορείχαλκου αλουμινίου. Υπάρχουν 6 ποιότητες ορείχαλκου αλουμινίου στο εθνικό πρότυπο. Είναι κυρίως η προσθήκη μαγγανίου, σιδήρου και άλλων στοιχείων στον ορείχαλκο αλουμινίου για τη βελτίωση της αντοχής, της αντοχής στη φθορά και άλλων ολοκληρωμένων ιδιοτήτων του κράματος. Οι πιο συνηθισμένοι ορείχαλκος αλουμινίου είναι τα HAl77-2, HAl66-6-3-2, HAl64-3-1 και άλλα είναι τα HAl60-10-1, HAl59-3-2 κ.λπ.
Ο ορείχαλκος έχει εξαιρετική απόδοση και ευρεία εφαρμογή, και ευνοείται ιδιαίτερα. Μεταξύ αυτών, ο πολυσυστατικός σύνθετος ορείχαλκος αλουμινίου κατασκευάζεται σε λιπαντικά ρουλεμάν χωρίς λάδι λόγω της υψηλής αντοχής και της καλής αντοχής στη φθορά, αντικαθιστώντας τον παραδοσιακό κασσίτερο μπρούντζο, τον μόλυβδο ορείχαλκο, τον μόλυβδο αντιμονιακό κασσίτερο και άλλα υλικά ρουλεμάν. Ο σύνθετος ορείχαλκος αλουμινίου πολλαπλών συστατικών χρησιμοποιείται ευρέως σε ρουλεμάν και χιτώνια που είναι δύσκολο να λιπαίνονται και να αντικαθίστανται [1]. Λόγω του υψηλού ισοδύναμου ψευδαργύρου του πολυσυστατικού σύνθετου ορείχαλκου αλουμινίου, εκτός από τη φάση, υπάρχει μεγάλη ποσότητα φάσης και παράγεται μικρή ποσότητα φάσης, καθιστώντας την τήξη και τη χύτευση του κράματος αρκετά δύσκολη.
Ειδικά όταν χρησιμοποιείται συνεχής χύτευση, είναι πολύ εύκολο να προκληθεί ρωγμή ή τραχύτητα στην επιφάνεια του πλινθώματος, γεγονός που θα προκαλέσει μεγαλύτερη τριβή στην επόμενη διαδικασία εξώθησης και θα προκαλέσει τη θέρμανση της εξώθησης, επηρεάζοντας σοβαρά την ποιότητα του προϊόντος. Ως εκ τούτου, στη βιομηχανική παραγωγή, έχει λάβει μεγάλη προσοχή ο τρόπος μείωσης του κόστους παραγωγής σύνθετου ορείχαλκου αλουμινίου και παραγωγής εξειδικευμένων προϊόντων με εξαιρετική απόδοση.
1. Συστατικά
Ηλεκτρολυτικό χαλκό, καθαρό αλουμίνιο, ηλεκτρολυτικό μαγγάνιο, ηλεκτρολυτικό ψευδάργυρο, λευκοσίδηρο και στοιχεία μικροκράματος υψηλής καθαρότητας. Όλα τα συστατικά απαιτείται να είναι απαλλαγμένα από λάδι, νερό και ακαθαρσίες. Η σειρά προσθήκης Mn και Fe καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά διάλυσής τους στον ορείχαλκο.
2. Εξοπλισμός
Ένας επαγωγικός κλίβανος με πυρήνα συχνότητας ισχύος χρησιμοποιείται για την τήξη. Δεδομένου ότι αυτός ο κλίβανος βασίζεται στο ίδιο το υλικό για τη δημιουργία δινορευμάτων για θέρμανση, έχει τα χαρακτηριστικά της γρήγορης ταχύτητας τήξης, της χαμηλής θερμοκρασίας περιβάλλοντος εργασίας, της ομοιόμορφης θερμοκρασίας υγρού χαλκού και της ισχυρής ηλεκτρομαγνητικής δύναμης ανάδευσης, γεγονός που καθιστά εύκολη τη σύνθεση του υλικού ομοιόμορφη και έλεγχος της χημικής σύστασης του υλικού.
3. Τήξη
Προκειμένου να εξοικονομηθεί κόστος και να βελτιωθεί η αποδοτικότητα της παραγωγής, το στοιχείο προστίθεται απευθείας για τήξη, το οποίο είναι δύσκολο να λιώσει.
Η διαδικασία τήξης είναι η εξής: προσθέστε ηλεκτρολυτικό χαλκό στον κλίβανο, προσθέστε ξηρό κάλυμμα όταν αρχίσει η τήξη, προσθέστε αποοξειδωτικό μετά από όλη την τήξη και μετά από κάθε πλήρη κάλυψη, θερμαίνετε στους 1300 βαθμούς, προσθέστε Mn και προσθέστε Fe μετά την τήξη του Mn ; Αφού λιώσει ο Fe, προσθέστε τον υπόλοιπο χαλκό για ψύξη, στη συνέχεια προσθέστε ψευδάργυρο και αλουμίνιο για να λιώσει, ζεσταθείτε και προσθέστε κασσίτερο και σπάνια γη για να ανακατέψετε και βγάζετε από τον φούρνο για ημισυνεχή χύτευση όταν ψεκαστεί η θερμοκρασία.
1. Στοιχεία μαγγανίου και σιδήρου
Δεδομένου ότι τα σημεία τήξης του μαγγανίου και του σιδήρου είναι εξαιρετικά υψηλά, είναι δύσκολο να επιτευχθεί η θερμοκρασία του σημείου τήξης τους. Μετά την προσθήκη, μπορούν να διαλυθούν σε χαλκό μόνο με διάχυση. Το μαγγάνιο έχει υψηλή διαλυτότητα στον χαλκό και διαλύεται εύκολα σε χαλκό σε υψηλές θερμοκρασίες. Αν και η στερεά διαλυτότητα του σιδήρου στον χαλκό είναι εξαιρετικά μικρή, η στερεή διαλυτότητά του στο κράμα Cu-Mn είναι σχετικά μεγάλη και μπορεί εύκολα να προστεθεί. Επομένως, αυτή η διαδικασία υιοθετεί τη μέθοδο προσθήκης στοιχείων Mn και Fe προσθέτοντας πρώτα Mn σε υψηλή θερμοκρασία και στη συνέχεια προσθέτοντας σίδηρο, που όχι μόνο διασφαλίζει τη σύνθεση του κράματος, αλλά αποφεύγει επίσης τη διαδικασία κατασκευής ενδιάμεσων κραμάτων, μειώνοντας έτσι το κόστος παραγωγής και βελτίωση της αποδοτικότητας της παραγωγής. Το Mn μπορεί να λιώσει σε χαλκό σε μεγάλες ποσότητες, παίζοντας ένα ρόλο στην ενίσχυση του στερεού διαλύματος και μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά τον ορείχαλκο από την «αποζευγοποίηση», βελτιώνοντας την αντίσταση στη διάβρωση του ορείχαλκου. Ο Fe έχει χαμηλή διαλυτότητα σε στερεά σε θερμοκρασία δωματίου και καταβυθίζεται μια φάση πλούσια σε Fe. Η πλούσια σε Fe φάση βελτιώνει τη λιπαντικότητα του υλικού, την αντοχή της μήτρας και την αντίσταση στη φθορά του κράματος.
2. Στοιχεία ψευδαργύρου και αλουμινίου
Ο ψευδάργυρος και το αλουμίνιο έχουν πολύ χαμηλά σημεία τήξης και οξειδώνονται εύκολα. Όταν η θερμοκρασία του τήγματος του κράματος είναι υψηλή, η προσθήκη αλουμινίου και ψευδάργυρου θα οξειδωθεί και θα καεί εύκολα. Για το λόγο αυτό, υιοθετούμε τη μέθοδο προσθήκης κρύου υλικού (Cu ή απόβλητο υλικό) για να κρυώσει μετά τη διάλυση του Mn και του Fe και στη συνέχεια προσθέτουμε αλουμίνιο και ψευδάργυρο. Δεδομένου ότι το Al και ο Zn έχουν μεγάλη στερεή διαλυτότητα στο Cu, διαλύονται εύκολα στον χαλκό, διασφαλίζοντας τη χημική σύνθεση του κράματος. Ο ισοδύναμος συντελεστής ψευδαργύρου του αλουμινίου είναι αρκετά υψηλός (n=6). Μια μικρή ποσότητα αλουμινίου μπορεί να αυξήσει τη φάση του duplex ορείχαλκου. Στον σύνθετο ορείχαλκο αλουμινίου, παράγεται ακόμη και εύθραυστη φάση, η οποία αυξάνει την αντοχή και τη σκληρότητα του κράματος, ενώ μειώνει σημαντικά την πλαστικότητα και τη σκληρότητα.
3. Στοιχεία μικροκράματος
Τα στοιχεία μικροκράματος προστίθενται στην τελευταία διαδικασία και θερμαίνονται στον κλίβανο ψεκασμού φλόγας. Η προσθήκη κασσίτερου μπορεί να ενισχύσει τη μήτρα του υλικού, να δημιουργήσει προστατευτική μεμβράνη SnO2 για να βελτιώσει την αντίσταση στη διάβρωση και να αποτρέψει την εμφάνιση "αποψευδάρματος". Ωστόσο, η προσθήκη πολύ κασσίτερου θα αυξήσει τις εύθραυστες ενώσεις του υλικού και θα επηρεάσει την απόδοση του υλικού. Η προσθήκη στοιχείων σπάνιων γαιών μπορεί να βελτιώσει τους κόκκους, να ενισχύσει τη μήτρα και να βελτιώσει τις ιδιότητες ψυχρής και θερμής επεξεργασίας του υλικού.
