Ένα σε βάθος άρθρο που εξηγεί την τήξη διαφορετικών κατηγοριών κραμάτων χαλκού, συμπεριλαμβανομένου του καθαρού χαλκού, του ορείχαλκου, του μπρούντζου κ.λπ.
1. Τήξη καθαρού χαλκού
(1) Αρχικά, προθερμάνετε το χωνευτήριο σε σκούρο κόκκινο χρώμα και προσθέστε μια στρώση ξηρού άνθρακα ή καλυπτικού με πάχος περίπου 30-50cm στο κάτω μέρος του χωνευτηρίου. Στη συνέχεια, προσθέστε τα υπολείμματα των υλικών, τα μπλοκ απορριμμάτων και τις ράβδους με τη σειρά και τέλος προσθέστε ηλεκτρολυτικό χαλκό.
(2) Τα πρόσθετα στοιχεία κράματος μπορούν να τοποθετηθούν στη σόμπα για προθέρμανση. Απαγορεύεται αυστηρά η προσθήκη ψυχρών υλικών στο υγρό μέταλλο. Το φορτίο θα πρέπει να μετακινείται συχνά κατά τη διάρκεια ολόκληρης της διαδικασίας τήξης για να αποφευχθεί η γεφύρωση.
(3) Αυξήστε τη θερμοκρασία για να λιώσει τελείως το κράμα. Αφού το κράμα λιώσει πλήρως και η θερμοκρασία φτάσει τους 1200-1220 βαθμούς , προστίθεται 0.3%-0.4% του βάρους του υγρού του κράματος για την αποξείδωση του φωσφόρου του χαλκού. Οι ακόλουθες αντιδράσεις συμβαίνουν μεταξύ του φωσφόρου και του οξειδίου του χαλκού: 5Cu2O+2P=P2O5+10Cu και Cu2O+P2O5= 2CuPO3, το παραγόμενο αέριο πεντοξειδίου του φωσφόρου διαφεύγει από το κράμα, ο φωσφορικός χαλκός μπορεί να επιπλέει στην υγρή επιφάνεια και η σκωρία αφαιρείται, επιτυγχάνοντας έτσι τον σκοπό της αποξείδωσης.
(4) Τέλος, η σκωρία αφαιρείται από τον κλίβανο και η θερμοκρασία έκχυσης του υγρού του κράματος είναι γενικά 1100-1200 βαθμοί .
2. Τήξη ορείχαλκου
Το κράμα με βάση τον χαλκό με κύριο στοιχείο κράματος τον ψευδάργυρο είναι ο ορείχαλκος, ο οποίος χωρίζεται σε δύο κατηγορίες: τον συνηθισμένο ορείχαλκο και τον ειδικό ορείχαλκο. Ο συνηθισμένος ορείχαλκος είναι ένα δυαδικό κράμα που αποτελείται από χαλκό και ψευδάργυρο, που χρησιμοποιείται κυρίως για επεξεργασία υπό πίεση. Ο ειδικός ορείχαλκος κατασκευάζεται με την προσθήκη άλλων στοιχείων κράματος (όπως πυρίτιο, αλουμίνιο, μαγγάνιο, μόλυβδος, σίδηρος, νικέλιο κ.λπ.) στον συνηθισμένο ορείχαλκο. Ο χυτός ορείχαλκος είναι κυρίως ειδικός ορείχαλκος.
(1) Απαιτήσεις φόρτισης συστατικών κράματος και μετάλλων. Στη χημική σύνθεση των κραμάτων χαλκού, λόγω του μεγάλου εύρους διακύμανσης των κύριων συστατικών, κατά τη διαδικασία υπολογισμού των συστατικών, θα πρέπει να επιλέγονται τα κατάλληλα συστατικά με βάση τις απαιτήσεις απόδοσης τους. Η χημική σύνθεση του κράματος πρέπει να συμμορφώνεται με το GB1176-87. Τα συστατικά πολλών συχνά χρησιμοποιούμενων συστατικών τήξης ορείχαλκου παρατίθενται στον Πίνακα 1.
image.png
Απαιτείται το υλικό του κλιβάνου να είναι στεγνό και καθαρό και κάθε βρωμιά ή σκουριά να καθαρίζεται με εμφύσηση άμμου.
(2) Αναλογία φόρτισης Σύμφωνα με τις γενικές πρακτικές χύτευσης, η σύνθεση των νέων υλικών θα πρέπει να αντιπροσωπεύει μεγαλύτερο ή ίσο με το 30% του συνολικού βάρους της φόρτισης και τα ανακυκλωμένα υλικά πρέπει να είναι μικρότερα ή ίσα με 70%. Ωστόσο, στην πραγματική παραγωγή, θεωρούμε ότι τα κράματα χαλκού έχουν πολλά ανακυκλωμένα υλικά. Όταν το ποσοστό μάζας των ανακυκλωμένων υλικών είναι μεγαλύτερο ή ίσο με 90% στην αναλογία των υλικών του κλιβάνου, η ποιότητα τήξης εξακολουθεί να είναι πολύ καλή. Η ανάλυση χημικού φάσματος αποδεικνύει ότι η σύνθεση των χυτών είναι κατάλληλη. Όταν υπάρχει πολύ ανακυκλωμένο υλικό, είναι απαραίτητο να εξεταστεί εάν οι ακαθαρσίες στο κράμα υπερβαίνουν το πρότυπο.
(3) Προετοιμασία πριν από την τήξη ① Προετοιμασία γόμωσης μετάλλου: Η ανακυκλωμένη γόμωση είναι χυτά σκραπ, ανυψωτήρες χυσίματος και επαναλιωμένα πλινθώματα της ίδιας μάρκας, τα οποία πρέπει να έχουν καθαρή χημική σύνθεση. Πριν εισέλθετε στον κλίβανο, χρησιμοποιείται εμφύσηση άμμου για την απομάκρυνση της επιφανειακής βρωμιάς και ο κλίβανος φορτώνεται μετά την προθέρμανση (η πρώτη παρτίδα τήγματος κρύου κλιβάνου μπορεί να προθερμανθεί με τον κλίβανο). Ο ηλεκτρολυτικός χαλκός διοχετεύεται με άμμο για να αφαιρεθεί η βρωμιά και μετά από προθέρμανση σε 500-550 βαθμό για να αφαιρεθεί η υγρασία, (Η πρώτη παρτίδα τήγματος κρύου κλιβάνου μπορεί να προθερμανθεί με τον κλίβανο. Τα καθαρά μεταλλικά στοιχεία μπορούν να προθερμανθούν στον κλίβανο πριν εισέλθουν στον κλίβανο Κλίβανος Το μέγιστο μέγεθος της γόμωσης μετάλλου δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1/3 της διαμέτρου του χωνευτηρίου και το μήκος δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 4/5 του βάθους του χωνευτηρίου ② Προετοιμασία του χωνευτηρίου και του εξοπλισμού τήξης. Το χωνευτήριο πρέπει να είναι απαλλαγμένο από ρωγμές και άλλες ζημιές που επηρεάζουν την ασφάλεια πριν από τη χρήση τύπος κράματος τήξης, το χωνευτήριο θα πρέπει να λιώσει με την ίδια σειρά κραμάτων πριν από την τήξη και να πλυθεί η ράβδος ανάδευσης από πυρίμαχα υλικά και γραφίτης πρέπει να καθαριστεί επιμελώς από υπολείμματα βαφής και σκουριάς και να επικαλυφθεί με ένα στρώμα πυρίμαχου υλικού ή βάψτε, στη συνέχεια στεγνώστε και αφήστε στην άκρη για χρήση. το καλούπι πλινθωμάτων πρέπει να καθαριστεί καλά πριν από τη χρήση και να προθερμανθεί σε 100-150 βαθμό μετά την εφαρμογή του χρώματος για χρήση.
(4) Παρασκευή του παράγοντα κάλυψης και της ροής
① Τα κάρβουνα πρέπει να τοποθετηθούν σε σφραγισμένο φούρνο και να ψηθούν στους 800 βαθμούς για 4 ώρες. Θα πρέπει να εμποδίζεται να απορροφά υγρασία όταν είναι έτοιμο για χρήση. ② Καλυπτικό, ξηρό κάρβουνο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως καλυπτικό. Οι καλυπτικοί παράγοντες απαιτούν στέγνωμα και απομάκρυνση των υπολειμμάτων.
(5) Διαδικασία τήξης κραμάτων
① Προθερμάνετε πρώτα το χωνευτήριο σε σκούρο κόκκινο χρώμα και προσθέστε κάρβουνο πάχους 20-40cm στο κάτω μέρος.
②Προσθέστε ηλεκτρολυτικό χαλκό, θερμάνετε γρήγορα και λιώστε, στη συνέχεια προσθέστε το ενδιάμεσο κράμα με τη σειρά πρώτα με το υψηλότερο σημείο τήξης και μετά με το χαμηλότερο σημείο τήξης (εάν προστεθεί) και τέλος προσθέστε ξανά στο φορτίο του κλιβάνου και προσθέστε κάρβουνο ταυτόχρονα για να διασφαλιστεί ότι η στάθμη του υγρού του κράματος δεν εκτίθεται στον αέρα.
③ Η τήξη ορείχαλκου απαιτεί γενικά επίσης αποξείδωση. Αφού λιώσει όλος ο χαλκός, ο φωσφόρος χαλκός (υπολογισμένος ως P αντιστοιχεί στο 0.04%-0.06% του βάρους του λιωμένου χαλκού) όταν η θερμοκρασία φτάσει σε 1150-1200 βαθμό για αποξείδωση. Μετά από πρακτική σύγκριση μεταξύ αποξείδωσης και μη-αποξείδωσης, η ποιότητα της επιφάνειας των αποοξειδωμένων προϊόντων χύτευσης είναι καλύτερη από εκείνη χωρίς αποξείδωση.
④Προσθέστε στοιχεία κράματος σύμφωνα με τις απαιτήσεις σύνθεσης κάθε κατηγορίας κράματος: προσθέστε κύριο κράμα αλουμινίου-χαλκού σε 1100-1120 βαθμό , προσθέστε καθαρό ψευδάργυρο και καθαρό αλουμίνιο σε παρτίδες σε βαθμό 1100-1150 κατά τη διάρκεια διακοπής ρεύματος και ανακατέψτε. Κατά την τήξη του ορείχαλκου πυριτίου, πρέπει πρώτα να προστεθεί πυρίτιο και μετά ψευδάργυρος. κατά την τήξη του μολύβδου ορείχαλκου, πρέπει πρώτα να προστίθεται ψευδάργυρος και μετά μόλυβδος. Η θερμοκρασία προσθήκης του στοιχείου ψευδαργύρου πρέπει να ελέγχεται. Εάν η θερμοκρασία πέσει μετά την προσθήκη ψευδαργύρου, η ισχύς μπορεί να σταλεί ενδιάμεσα. Όταν η θερμοκρασία του υγρού του κράματος είναι υψηλότερη από 1200 βαθμούς, δεν επιτρέπεται η προσθήκη ψευδαργύρου.
⑤ Αφαιρέστε τη σκωρία από τον κλίβανο, ρυθμίστε το υγρό κράματος στη θερμοκρασία που απαιτείται από την κάρτα διαδικασίας χύτευσης και εκκενώστε το γρήγορα από τον κλίβανο για έκχυση. Η θερμοκρασία έκχυσης του κράματος είναι ένας από τους παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση της χύτευσης. Η γενική θερμοκρασία του κλιβάνου είναι ZCuZn38: 1100-1130 βαθμός ; ZCuZn40Pb2: 1080-1100 βαθμός ; ZCuZn31Al2: 1120-1140 βαθμός ; ZCuZn16Si4: 1100-1140 βαθμός .
⑥ Όταν τήκονται δύο διαφορετικές ποιότητες κράματος και επηρεάζεται η χημική τους σύσταση, ο κλίβανος πρέπει να πλένεται ενδιάμεσα. Για παράδειγμα, χρησιμοποιήστε το χωνευτήριο και τα εργαλεία που έχουν χρησιμοποιηθεί για την τήξη του χαλκού αλουμινίου για τη τήξη του μπρούτζου από κασσίτερο και το χωνευτήριο και τα εργαλεία πρέπει να περιέχουν αλουμίνιο. Αν και το αλουμίνιο είναι κατάλληλο συστατικό στο αλουμίνιο μπρούντζο, είναι το πιο επιβλαβές στοιχείο στον μπρούτζο κασσίτερου. .
Τα κατάλληλα προϊόντα χύτευσης μπορούν να ληφθούν μετά την αποοξείδωση των γενικών κραμάτων χαλκού. Ωστόσο, ο μπρούντζος αλουμινίου, ο ορείχαλκος αλουμινίου, ο μπρούντζος πυριτίου κ.λπ. οξειδώνονται εύκολα για να σχηματίσουν οξείδια υψηλού σημείου τήξης Al2O3 και SiO2, προκαλώντας εγκλείσματα σκωρίας στα χυτά προϊόντα.
3. τήξη χαλκού
Ο χυτός μπρούτζος μπορεί να χωριστεί σε μπρονζέ από κασσίτερο και σε μπρούτζο χωρίς κασσίτερο ανάλογα με τη σύνθεσή του. Ο μπρούτζος κασσίτερος είναι ένα κράμα με βάση τον χαλκό με κύριο στοιχείο κράματος τον κασσίτερο. Έχει καλή αντοχή στη φθορά, αντοχή στη διάβρωση, καλή αντοχή και πλαστικότητα. Ο μπρούτζος χωρίς κασσίτερο περιλαμβάνει μπρούτζο αλουμινίου, μπρούτζο μόλυβδο, μπρούτζο πυριτίου κ.λπ., που περιέχουν διαφορετικά κύρια στοιχεία. Για παράδειγμα, ο μπρούτζος αλουμινίου είναι ένα κράμα με βάση τον χαλκό με το αλουμίνιο ως κύριο στοιχείο κράματος.
(1) Απαιτήσεις φόρτισης συστατικών κράματος και μετάλλων. Τα συστατικά για την τήξη πολλών συνήθως χρησιμοποιούμενων κραμάτων μπρούντζου παρατίθενται στον Πίνακα 2.
image.png
Απαιτήσεις: Επιτρέπεται η προσθήκη {{0}}.7% ~ 0.9% Ni και 0.3% ~ 0.4% Mn στο κράμα ZCuAl10Fe3 για τη βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων του κράματος.
(2) Αναλογία φόρτισης κλιβάνου: Η αναλογία νέων υλικών θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη ή ίση με το 30% του συνολικού βάρους της γόμωσης του κλιβάνου και τα ανακυκλωμένα υλικά θα πρέπει να είναι Μικρότερο ή ίσο με 70%.
(3) Προετοιμασία πριν από την τήξη Η προετοιμασία πριν από την τήξη του χαλκού είναι η ίδια με εκείνη για την τήξη ορείχαλκου. Τα κάρβουνα πρέπει να τοποθετηθούν σε σφραγισμένο φούρνο και να ψηθούν στους 800 βαθμούς για 4 ώρες. Θα πρέπει να εμποδίζεται να απορροφά υγρασία όταν είναι έτοιμο για χρήση. Η στάχτη από άχυρο πρέπει να αλεσθεί σε σκόνη, να αφαιρέσει την υγρασία και να στεγνώσει καλά. Δώστε προσοχή στην προστασία από την υγρασία πριν από τη χρήση. Οι καλυπτικοί παράγοντες απαιτούν στέγνωμα και απομάκρυνση των υπολειμμάτων.
(4) Διαδικασία τήξης κράματος Υπάρχουν πολλοί τύποι χυτού μπρούτζου. Εδώ συζητούνται μόνο μερικά τυπικά κράματα. Άλλα κράματα χαλκού του ίδιου τύπου μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αναφορά.
Τήξη ZCuSn10Pb1 και ZCuPb10Sn10: ① Προθερμάνετε πρώτα το χωνευτήριο σε σκούρο κόκκινο χρώμα και προσθέστε κάρβουνο πάχους 20 cm-40cm στον πυθμένα. ②Προσθέστε ηλεκτρολυτικό χαλκό, θερμαίνετε γρήγορα και λιώστε τον, στη συνέχεια προσθέστε τα ανακυκλωμένα υλικά και προσθέστε κάρβουνο ταυτόχρονα για να διασφαλίσετε ότι η στάθμη του υγρού του κράματος δεν εκτίθεται στον αέρα. ③Αφού λιώσει το επιστρεφόμενο φορτίο, προσθέστε φωσφορικό χαλκό (γενικά το 0,5% του βάρους του φορτίου και μπορεί να προστεθεί όλος ο φωσφοροχαλκός που χρησιμοποιείται κατά την τήξη του φωσφορικού κασσίτερου μπρούντζου). ④ Προσθέστε ψευδάργυρο, κασσίτερο και μόλυβδο με τη σειρά (ανάλογα με τα συστατικά). Αφού λιώσει τελείως η προηγούμενη φόρτιση, προσθέστε την επόμενη και ανακατέψτε συνεχώς το υγρό του κράματος. ⑤Ρυθμίστε τη θερμοκρασία του υγρού του κράματος μεταξύ 1100-1150 μοιρών . ⑥ Σπάστε τη σκωρία από τον κλίβανο, προσθέστε φωσφορικό χαλκό (γενικά 0,1% του βάρους φορτίου), αποοξειδώστε, ανακατέψτε ομοιόμορφα και ρίξτε ένα στρώμα στάχτης άχυρο στην επιφάνεια του υγρού κράματος και ρυθμίστε το υγρό του κράματος στη θερμοκρασία που απαιτείται από την κάρτα διαδικασίας χύτευσης (συνήθως 1130 -1180 βαθμού ), στη συνέχεια χύστε γρήγορα έξω από τον κλίβανο.
Τήξη ZCuAl10Fe3 και ZCuAl10Fe3Mn2: ① Μη χρησιμοποιείτε χωνευτήρια που έχουν λιώσει άλλα κράματα για να λιώσουν αυτά τα δύο κράματα. ② Προθερμάνετε το χωνευτήριο σε σκούρο κόκκινο χρώμα και προσθέστε το παρασκευασμένο υγρό. . ③Προσθέστε λεπτά φύλλα χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα προθερμασμένα στους περίπου 200 βαθμούς και ανακυκλωμένα υλικά ταυτόχρονα, ανακατέψτε το κράμα μετά την τήξη και αυξήστε τη θερμοκρασία σε 1150-1180 βαθμούς . ④ Προσθέστε 0,3% φωσφόρο χαλκού κατά βάρος κράματος για αποξείδωση και προσθέστε ροή. ⑤Προσθέστε καθαρό αλουμίνιο και καθαρό μαγγάνιο (ανάλογα με τα συστατικά) προθερμασμένο στους 200 βαθμούς σε παρτίδες. Μετά την προσθήκη κάθε παρτίδας, πιέστε την με μια ράβδο ανάδευσης για να λιώσει γρήγορα και ανακατέψτε συνεχώς για να γίνουν ομοιόμορφα τα συστατικά. ** Τέλος, ρυθμίστε τη θερμοκρασία του υγρού του κράματος μεταξύ 1120-1220 βαθμών . ⑥Καλύψτε τη σκωρία με στάχτη από άχυρο, ρυθμίστε τη θερμοκρασία του κράματος σύμφωνα με την κάρτα διαδικασίας χύτευσης (συνήθως 1160-1200 βαθμός) και, στη συνέχεια, προσαρμόστε γρήγορα τη διαδικασία χύτευσης.
4. Πολλά θέματα που πρέπει να προσέξουμε κατά την τήξη
(1) Ο χρόνος τήξης πρέπει να ελέγχεται. Ο χρόνος από την αρχή της τήξης μέχρι το τέλος της τήξης (το κράμα βγαίνει από τον κλίβανο) ονομάζεται χρόνος τήξης. Το μήκος του χρόνου τήξης όχι μόνο θα επηρεάσει την παραγωγικότητα, αλλά θα επηρεάσει επίσης σημαντικά την ποιότητα των χυτών εξαρτημάτων. Επειδή ο χρόνος τήξης αυξάνεται, ο ρυθμός καύσης στοιχείων του κράματος αυξάνεται και η πιθανότητα απορρόφησης αερίου αυξάνεται. Επομένως, οι εργασίες τήξης θα πρέπει να ολοκληρωθούν στο συντομότερο δυνατό χρόνο. Όπου είναι δυνατόν, η θερμοκρασία προθέρμανσης της φόρτισης θα πρέπει να αυξάνεται όσο το δυνατόν περισσότερο και η λειτουργία να είναι συμπαγής και γρήγορη.
(2) Η ράβδος ανάδευσης που χρησιμοποιείται για την τήξη πρέπει να είναι ράβδος άνθρακα. Ορισμένα στοιχεία στα κράματα χαλκού, όπως ο σίδηρος και ο μόλυβδος, υπάρχουν με τη μορφή μηχανικών μιγμάτων όταν τήκονται. Υπάρχουν επίσης ορισμένα στοιχεία που τείνουν να προκαλούν διαχωρισμό και διαστρωμάτωση ειδικού βάρους λόγω διαφορετικών πυκνοτήτων. Η πρακτική έχει αποδείξει ότι αυτά τα στοιχεία μπορούν εύκολα να προκαλέσουν ακατάλληλη χημική σύνθεση και ακατάλληλες μηχανικές ιδιότητες κατά τη διαδικασία τήξης και έκχυσης. Για να ξεπεράσουμε αυτό το φαινόμενο, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε το ανακάτεμα, το οποίο είναι απαραίτητο μέρος της τήξης και της έκχυσης. Ωστόσο, γενικά δεν απαιτείται ανάδευση κατά τη μέτρηση της θερμοκρασίας και την ψύξη. Η σύνθεση υλικού του αναδευτήρα που χρησιμοποιείται είναι γενικά γραφίτης. Αυτό οφείλεται στο ότι εάν χρησιμοποιηθούν άλλα υλικά ανάδευσης, όπως μια ράβδος σιδήρου, η ράβδος σιδήρου θα λιώσει κατά τη διαδικασία ανάδευσης, επηρεάζοντας τη χημική σύνθεση του κράματος. Ταυτόχρονα, εάν η ράβδος σιδήρου προθερμανθεί σε υψηλότερη θερμοκρασία στον κλίβανο ή ο χρόνος ανάδευσης είναι μεγαλύτερος, τα οξείδια στη σιδερένια ράβδο θα εισέλθουν στο υγρό του κράματος και θα γίνουν ακαθαρσίες. εάν η ράβδος σιδήρου προθερμανθεί σε χαμηλότερη θερμοκρασία, το κράμα θα αναδευτεί κατά την ανάδευση. Για να προσκολληθεί στη σιδερένια ράβδο, αυτό μπορεί να παρατηρηθεί στην παραγωγή.
(3) Προβλήματα με τη χρήση επικαλυπτικού παράγοντα κατά την τήξη. Για την τήξη κραμάτων χαλκού, η ποσότητα του επικαλυπτικού παράγοντα είναι γενικά: 0.8%-1.2% του βάρους του φορτίου κατά τη χρήση γυαλιού και βόρακα, επειδή το πάχος του στρώματος κάλυψης πρέπει να είναι διατηρείται στα 10- 15cm. όταν χρησιμοποιείτε κάρβουνο, η δόση είναι περίπου 0,5%-0,7% του βάρους του φορτίου και το πάχος του στρώματος κάλυψης θα πρέπει να διατηρείται στα 25-35 cm. Ο χρόνος αφαίρεσης του παράγοντα κάλυψης γενικά πραγματοποιείται πριν από την έκχυση. Εάν γίνει πολύ νωρίς, θα αυξήσει την οξείδωση και την απορρόφηση αέρα του κράματος χαλκού. Εάν χρησιμοποιείται ξυλάνθρακας ως παράγοντας κάλυψης και το αποτέλεσμα αποκλεισμού της σκωρίας είναι καλό, ο παράγοντας κάλυψης δεν χρειάζεται να αφαιρεθεί, έτσι ώστε να μπορεί επίσης να διαδραματίσει έναν ρόλο αποκλεισμού της σκωρίας κατά τη διαδικασία έκχυσης και το αποτέλεσμα είναι πιο ιδανικό.
