Έρευνα για την τεχνολογία της διαδικασίας ανόπτησης και αποξήρωσης της λευκής χάλκινης λωρίδας Β19, ερμηνεύοντάς την από ανόπτηση, καύση, βούρτσισμα κ.λπ.
Ο λευκός χαλκός είναι ένα κράμα χαλκού με το νικέλιο ως το κύριο πρόσθετο στοιχείο. Το κράμα χαλκού-νικελίου έχει καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, θερμική αγωγιμότητα και καλές μηχανικές ιδιότητες, και επίσης έχει καλές ιδιότητες επεξεργασίας θερμής και ψυχρής πίεσης. Ταυτόχρονα, έχει τα πλεονεκτήματα του όμορφου χρώματος και της ισχυρής αντοχής στη διάβρωση και χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανική παραγωγή [1]. Με την ανάπτυξη της επιστήμης και της τεχνολογίας, τα κράματα μετάλλων χρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή διαφόρων μηχανικών εργαλείων. Με τις εξαιρετικές φυσικές και χημικές του ιδιότητες, ο λευκός χαλκός χρησιμοποιείται ολοένα και περισσότερο στη ναυπηγική βιομηχανία, τα όργανα, τον ιατρικό εξοπλισμό, τη διακόσμηση χειροτεχνίας και άλλους τομείς. , οι εξαιρετικές ιδιότητές του έχουν δοκιμαστεί από την πρακτική της μηχανικής, είναι αξιόπιστο και σταθερό και είναι επίσης ένα σημαντικό κράμα αντοχής και θερμοστοιχείου.
1. Η σύνθεση και η διαδικασία παραγωγής της λευκής λωρίδας χαλκού
Το Cu και το Ni σχηματίζουν ένα συνεχές στερεό διάλυμα με άπειρο στερεό διάλυμα και μια προσωποκεντρική κυβική δομή [2]. Στα κράματα Cu-Ni, όταν η περιεκτικότητα σε Ni υπερβαίνει το 16%, το κράμα Cu-Ni που προκύπτει θα εμφανίζεται λευκό. Όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε Ni, τόσο πιο λευκό θα είναι το χρώμα. Σε κράμα χαλκού Β19,
Η περιεκτικότητα σε Ni είναι περίπου 19% και έχει λευκό χρώμα. Το κράμα περιέχει κυρίως Fe, Mn, Zn και άλλα στοιχεία ακαθαρσίας. Λόγω της χαμηλής περιεκτικότητας σε ακαθαρσίες, ουσιαστικά δεν έχει καμία επίδραση στις φυσικές και μηχανικές ιδιότητες του προϊόντος. Ο Πίνακας 1 δείχνει τη στοιχειακή σύνθεση του λευκού χαλκού Β19.
image.png
Τα προϊόντα Cupronickel B19 έχουν καλύτερη απόδοση ψυχρής εργασίας. Κατά την ψυχρή παραμόρφωση, ο ρυθμός επεξεργασίας μπορεί να φτάσει περισσότερο από 80%. Ο σχεδιασμός ροής διεργασίας προϊόντων χαλικονικελίου Β19 φαίνεται στο Σχήμα 1.
image.png
Οι λευκές χάλκινες λωρίδες Β19 ανόπτονται κυρίως σε φούρνους καμπάνας. Το κύριο μέρος του κλιβάνου τύπου καμπάνας περιλαμβάνει το τραπέζι του κλιβάνου, το κάλυμμα ψύξης με ψεκασμό, το κάλυμμα θέρμανσης θερμοστοιχείου, την πλάκα μεταφοράς, κ.λπ. ορείχαλκος και λευκός χαλκός.
Η όλη διαδικασία ανόπτησης περιλαμβάνει τρεις διαδικασίες: θέρμανση, συνεχή διατήρηση θερμότητας και ψύξη. Η κύρια διαδικασία φαίνεται στο σχήμα 2.
image.png
Στην πραγματική παραγωγή, όταν χρησιμοποιείται ένας κλίβανος τύπου καμπάνας για την ανόπτηση χαλικονικελίου Β19, η θερμοκρασία ελέγχεται κυρίως μεταξύ 600 και 750 βαθμών. Λόγω των περιορισμών της υπάρχουσας τεχνολογίας και των ξαφνικών προβλημάτων στο χώρο παραγωγής, τα άκρα και τα χτυπήματα είναι επιρρεπή να εμφανιστούν κατά τη διαδικασία ανόπτησης. Οι καθυστερήσεις θέρμανσης, η υπερβολική ταχύτητα θέρμανσης ή η ταχύτητα ψύξης μπορούν εύκολα να προκαλέσουν κόλληση της επιφάνειας της λωρίδας, επηρεάζοντας την πρόοδο της παραγωγής και την οικονομική αξία της ταινίας.
2. Αντίμετρα για τη βελτίωση του προϊόντος
Σε βιομηχανικές εφαρμογές, οι χρήστες θα ανησυχούν για την ποιότητα των προϊόντων λευκού χαλκού B19, ενώ τα μαλακά προϊόντα απαιτούν γενικά το HV να είναι κάτω από 90 και η επιφάνεια του προϊόντος απαιτείται να είναι φωτεινή, όχι σκοτεινή και να μην έχει σημάδια καύσης. Ενόψει του προβλήματος της καύσης και του κολλήματος μετά την υποχώρηση, αυτό το άρθρο εξετάζει τη λύση με βάση την τρέχουσα κατάσταση του εξοπλισμού. Κατά την ανόπτηση σε κλίβανο καμπάνας, χρησιμοποιείται γενικά μια ατμόσφαιρα υψηλού υδρογόνου (75%) για φωτεινή ανόπτηση. Μέσω πειραματικής έρευνας, η επίδραση της θερμοκρασίας ανόπτησης στη ζώνη HV Β19 φαίνεται στον Πίνακα 2. Όταν η θερμοκρασία ανόπτησης είναι 600 μοίρες, η σκληρότητα Vickers του προϊόντος φτάνει τους 95, όταν η θερμοκρασία ανόπτησης είναι 650 μοίρες, η σκληρότητα Vickers του το προϊόν μπορεί να μειωθεί στα 85.
image.png
Δηλαδή, όταν η θερμοκρασία ανόπτησης του κλιβάνου καμπάνας είναι 650 μοίρες, η λευκή χάλκινη λωρίδα B19 μπορεί να μαλακώσει και να φτάσει κάτω από το HV90. Ωστόσο, η θερμοκρασία ανόπτησης του φούρνου καμπάνας είναι πολύ υψηλή, γεγονός που μπορεί εύκολα να προκαλέσει το κάψιμο της επιφάνειας της λωρίδας, με αποτέλεσμα ένα σκούρο χρώμα και σημάδια καψίματος στην επιφάνεια της λωρίδας, καθιστώντας δύσκολη την ικανοποίηση των απαιτήσεων του χρήστη. Προκειμένου να βελτιωθεί η ποιότητα της επιφάνειας των προϊόντων χονδρής λωρίδας λευκού χαλκού Β19, διεξήχθη μια σειρά δοκιμών με βάση τις δυνατότητες του επιτόπιου εξοπλισμού. Αφού ολοκληρωθεί η παραγωγή του κλιβάνου τύπου καμπάνας, πραγματοποιείται η διαδικασία της αποξήρωσης. Μετά τη θερμική επεξεργασία του λευκού χαλκού Β19, σχηματίζονται στην επιφάνεια πυκνά Ni2O και NiO. Γενικά, ένα υδατικό διάλυμα νιτρικού οξέος ή μια μικρή ποσότητα νιτρικού οξέος (HNO3) προστίθεται στο υδατικό διάλυμα θειικού οξέος για να βελτιωθεί η επίδραση του τουρσί. Η αντίδραση είναι η εξής:
NiO+H2SO4-NiSO4+H2O
Ni2O+2H2SO4-2NiSO4+H2O+H2
Ni+2HNO3-Ni(NO3)+H2
Η διαδικασία του τουρσί περιλαμβάνει ένα βήμα βουρτσίσματος. Για να αφαιρέσετε το καμένο στρώμα στην επιφάνεια της λωρίδας, μια βούρτσα νάιλον, μια βούρτσα 200-mesh 3M, μια βούρτσα 500-mesh 3M, μια βούρτσα 1000-mesh 3M και μια 2000-το πινέλο πλέγματος 3M χρησιμοποιούνται για τρίψιμο. Μεταξύ αυτών, το υλικό βούρτσας 3M είναι νάιλον Silk + λειαντικό
Al2O3, η διαδικασία κατασκευής της βούρτσας είναι η ομοιόμορφη συγκόλληση μη υφασμένων υλικών σε σχήμα λωρίδας σε κυλίνδρους κατασκευασμένους από υλικά σωλήνων βακελίτη, σχηματίζοντας μια ακτινωτή δομή που είναι χαλαρή στο εξωτερικό και σφιχτή στο εσωτερικό. Τα αποτελέσματα των δοκιμών καθαρισμού διαφορετικών τύπων βουρτσών φαίνονται στον Πίνακα 3. Κρίνοντας από τα αποτελέσματα των δοκιμών, η χρήση μιας 500-βούρτσας πλέγματος 3M στον εξοπλισμό αποξείδωσης μπορεί να αφαιρέσει εντελώς το καμένο στρώμα στην επιφάνεια της λωρίδας. Το σχήμα 3 δείχνει τα αποτελέσματα πριν και μετά το βούρτσισμα.
Η επιφάνεια της λωρίδας είναι γυαλιστερή μετά το βούρτσισμα και τα αποτελέσματα της δοκιμής είναι καλά.
image.png
3. Συμπέρασμα
① Η διαδικασία ανόπτησης και οι μηχανικές ιδιότητες του λευκού χαλκού Β19 επεξηγήθηκαν και μελετήθηκαν συστηματικά, και η διαδικασία λειτουργίας του κλιβάνου καμπάνα ελήφθη με βάση την πραγματική παραγωγή. ② Με τη διεξαγωγή δοκιμών επιλογής βούρτσας, λύθηκε το πρόβλημα της καύσης και της κόλλησης της επιφάνειας της λωρίδας και η επιφάνεια ήταν λεία και λεία. Προϊόντα με φωτεινά χρώματα, σταθερή απόδοση και χωρίς σημάδια καύσης.
