Artikel mendalam yang menerangkan peleburan pelbagai kategori aloi tembaga, termasuk tembaga tulen, loyang, gangsa, dsb.
1. Peleburan tembaga tulen
(1) Mula-mula, panaskan mangkuk pijar kepada merah gelap, dan tambahkan lapisan arang kering atau agen penutup dengan ketebalan kira-kira 30-50sm di bahagian bawah mangkuk pijar. Kemudian tambah bahan sisa, blok sisa dan bar dalam urutan, dan akhirnya tambah kuprum elektrolitik.
(2) Unsur pengaloian tambahan boleh diletakkan di atas dapur untuk pemanasan awal. Ia dilarang sama sekali untuk menambah bahan sejuk ke dalam logam cecair. Caj harus dialihkan dengan kerap semasa keseluruhan proses lebur untuk mengelakkan penyambungan.
(3) Naikkan suhu untuk mencairkan aloi sepenuhnya. Selepas aloi cair sepenuhnya dan suhu mencapai 1200-1220 darjah , 0.3%-0.4% daripada berat cecair aloi ditambah untuk menyahoksida kuprum fosforus. Tindak balas berikut berlaku antara fosforus dan cuprous oksida: 5Cu2O+2P=P2O5+10Cu dan Cu2O+P2O5= 2CuPO3, gas fosforus pentoksida yang terhasil terlepas daripada aloi, fosfat tembaga boleh terapung di permukaan cecair, dan sanga dikeluarkan, dengan itu mencapai tujuan penyahoksidaan.
(4) Akhir sekali, sanga dikeluarkan dari relau, dan suhu penuangan cecair aloi biasanya 1100-1200 darjah .
2. Peleburan loyang
Aloi berasaskan tembaga dengan zink sebagai unsur aloi utama ialah loyang, yang dibahagikan kepada dua kategori: loyang biasa dan loyang khas. Loyang biasa adalah aloi binari yang terdiri daripada tembaga dan zink, terutamanya digunakan untuk pemprosesan tekanan. Loyang khas dibuat dengan menambahkan unsur aloi lain (seperti silikon, aluminium, mangan, plumbum, besi, nikel, dll.) kepada loyang biasa. Loyang tuang kebanyakannya loyang istimewa.
(1) Bahan aloi dan keperluan caj logam. Dalam komposisi kimia aloi tembaga, disebabkan oleh julat variasi besar komponen utama, dalam proses pengiraan ramuan, bahan-bahan yang sesuai harus dipilih berdasarkan keperluan prestasi mereka. Komposisi kimia aloi harus mematuhi GB1176-87. Ramuan beberapa bahan peleburan loyang yang biasa digunakan disenaraikan dalam Jadual 1.
imej.png
Ia dikehendaki bahawa bahan relau hendaklah kering dan bersih, dan sebarang kotoran dan karat hendaklah dibersihkan dengan meniup pasir.
(2) Nisbah caj Menurut amalan tuangan umum, komposisi bahan baharu hendaklah lebih besar daripada atau sama dengan 30% daripada jumlah berat caj, dan bahan kitar semula hendaklah Kurang daripada atau sama dengan 70%. Walau bagaimanapun, dalam pengeluaran sebenar, kami menganggap bahawa aloi tembaga mempunyai banyak bahan kitar semula. Apabila peratusan jisim bahan kitar semula lebih besar daripada atau sama dengan 90% dalam bahagian bahan relau, kualiti lebur masih sangat baik. Analisis spektrum kimia membuktikan bahawa komposisi tuangan adalah layak. Apabila terdapat banyak bahan kitar semula, adalah perlu untuk mempertimbangkan sama ada kekotoran dalam aloi melebihi standard.
(3) Penyediaan sebelum peleburan ① Penyediaan cas logam: Caj kitar semula ialah tuangan sekerap, penuangan riser dan jongkong cair semula daripada jenama yang sama, yang perlu mempunyai komposisi kimia yang jelas. Sebelum memasuki relau, tiupan pasir digunakan untuk mengeluarkan kotoran permukaan, dan relau dimuatkan selepas pemanasan awal (kumpulan pertama relau sejuk cair boleh dipanaskan dengan relau); kuprum elektrolitik adalah pasir yang ditiup untuk menghilangkan kotoran, dan selepas dipanaskan pada 500-550 darjah untuk menghilangkan lembapan, (Kumpulan pertama relau sejuk cair boleh dipanaskan dahulu dengan relau; unsur logam tulen boleh dipanaskan di relau sebelum memasuki relau Saiz maksimum cas logam tidak boleh melebihi 1/3 daripada diameter mangkuk pijar, dan panjangnya tidak boleh Melebihi 4/5 daripada kedalaman pijar ② Penyediaan peralatan dan alatan peleburan: Pijar hendaklah bebas daripada keretakan dan kerosakan lain yang menjejaskan keselamatan sebelum digunakan jenis aloi peleburan, pijar hendaklah dicairkan dengan siri aloi yang sama sebelum peleburan dan dibasuh rod kacau yang diperbuat daripada bahan refraktori dan grafit mesti dibersihkan dengan teliti daripada sisa cat dan karat, dan disalut dengan Sapukan lapisan bahan tahan api atau cat, kemudian keringkan dan ketepikan untuk digunakan; acuan jongkong mesti dibersihkan dengan teliti sebelum digunakan, dan dipanaskan hingga 100-150 darjah selepas menggunakan cat untuk digunakan.
(4) Penyediaan agen penutup dan fluks
①Arang hendaklah dimasukkan ke dalam ketuhar pembakar yang tertutup dan dibakar pada suhu tidak kurang daripada 800 darjah selama 4 jam. Ia harus dihalang daripada menyerap lembapan apabila sedia untuk digunakan. ② Ejen penutup, arang kering juga boleh digunakan sebagai agen penutup. Ejen penutup memerlukan pengeringan dan penyingkiran serpihan.
(5) Proses peleburan aloi
① Panaskan mangkuk pijar kepada merah tua dahulu, dan tambahkan arang setebal 20-40cm ke bahagian bawah.
②Tambahkan kuprum elektrolitik, panaskan dan cair dengan cepat, kemudian masukkan aloi perantaraan mengikut urutan pertama dengan takat lebur tertinggi dan kemudian dengan takat lebur terendah (jika ada ditambah), dan akhirnya tambah semula pada cas relau, dan tambah arang pada masa yang sama untuk memastikan paras cecair aloi tidak terdedah kepada udara.
③ Peleburan tembaga secara amnya juga memerlukan penyahoksidaan. Selepas semua kuprum cair, kuprum fosforus (dikira sebagai P mengambil kira 0.04%-0.06% daripada berat kuprum lebur) ditambah apabila suhu mencapai 1150-1200 ijazah untuk penyahoksidaan. Selepas perbandingan praktikal antara penyahoksidaan dan bukan pengoksidaan, kualiti permukaan tuangan ternyahoksida adalah lebih baik daripada itu tanpa penyahoksidaan.
④Tambah unsur pengaloian tambahan mengikut keperluan komposisi setiap gred aloi: tambah aloi induk aluminium-kuprum pada darjah 1100-1120 , tambah zink tulen dan aluminium tulen dalam kelompok pada 1100-1150 darjah semasa gangguan bekalan elektrik dan kacau. Apabila mencairkan loyang silikon, silikon perlu ditambah dahulu dan kemudian zink; apabila mencairkan loyang plumbum, zink perlu ditambah dahulu dan kemudian plumbum. Suhu penambahan unsur zink hendaklah dikawal. Jika suhu menurun selepas menambah zink, kuasa boleh dihantar secara pertengahan. Apabila suhu cecair aloi lebih tinggi daripada 1200 darjah, penambahan zink tidak dibenarkan.
⑤ Keluarkan sanga dari relau, laraskan cecair aloi kepada suhu yang diperlukan oleh kad proses tuangan, dan kemudian keluarkan dengan cepat dari relau untuk menuang. Suhu penuangan aloi adalah salah satu faktor yang mempengaruhi prestasi tuangan. Suhu relau am ialah ZCuZn38: 1100-1130 darjah ; ZCuZn40Pb2: 1080-1100 darjah ; ZCuZn31Al2: 1120-1140 darjah ; ZCuZn16Si4: 1100-1140 darjah .
⑥ Apabila dua gred aloi yang berbeza dilebur dan komposisi kimianya terjejas, relau perlu dibasuh di antaranya. Sebagai contoh, gunakan mangkuk pijar dan alat yang telah digunakan untuk melebur gangsa aluminium untuk mencairkan gangsa timah, dan mangkuk pijar serta alatan mesti mengandungi aluminium. Walaupun aluminium adalah komponen yang layak dalam gangsa aluminium, ia adalah unsur yang paling berbahaya dalam gangsa timah. .
Tuangan yang layak boleh diperolehi selepas aloi kuprum am dinyahoksida. Walau bagaimanapun, gangsa aluminium, loyang aluminium, gangsa silikon, dll. mudah teroksida untuk membentuk oksida takat lebur tinggi Al2O3 dan SiO2, menyebabkan kemasukan sanga dalam tuangan.
3. peleburan gangsa
Gangsa tuang boleh dibahagikan kepada gangsa timah dan gangsa bebas timah mengikut komposisinya. Gangsa timah ialah aloi berasaskan tembaga dengan timah sebagai unsur aloi utama. Ia mempunyai rintangan haus yang baik, rintangan kakisan, kekuatan yang baik dan keplastikan. Gangsa bebas timah termasuk gangsa aluminium, gangsa plumbum, gangsa silikon, dsb., yang mengandungi unsur utama yang berbeza. Sebagai contoh, gangsa aluminium ialah aloi berasaskan tembaga dengan aluminium sebagai unsur pengaloian utama.
(1) Bahan aloi dan keperluan caj logam. Bahan-bahan untuk peleburan beberapa aloi gangsa yang biasa digunakan disenaraikan dalam Jadual 2.
imej.png
Keperluan: Ia dibenarkan untuk menambah {{0}}.7%~0.9%Ni dan 0.3%~0.4%Mn ke dalam aloi ZCuAl10Fe3 untuk menambah baik sifat mekanikal daripada aloi.
(2) Nisbah caj relau: Perkadaran bahan baharu dalam jumlah berat cas relau hendaklah Lebih besar daripada atau sama dengan 30%, dan bahan kitar semula hendaklah Kurang daripada atau sama dengan 70%.
(3) Persediaan sebelum peleburan Persediaan sebelum peleburan gangsa adalah sama seperti untuk peleburan loyang. Arang hendaklah dimasukkan ke dalam ketuhar pembakar yang tertutup dan dibakar pada suhu tidak kurang daripada 800 darjah selama 4 jam. Ia harus dihalang daripada menyerap lembapan apabila sedia untuk digunakan. Abu jerami hendaklah dikisar menjadi serbuk, keluarkan lembapan, dan keringkan dengan teliti. Beri perhatian kepada kalis lembapan sebelum digunakan. Ejen penutup memerlukan pengeringan dan penyingkiran serpihan.
(4) Proses peleburan aloi Terdapat banyak jenis gangsa tuang. Hanya beberapa aloi biasa dibincangkan di sini. Aloi tembaga lain dari jenis yang sama boleh digunakan sebagai rujukan.
Peleburan ZCuSn10Pb1 dan ZCuPb10Sn10: ① Panaskan mangkuk pijar kepada merah tua dahulu, dan tambahkan arang setebal 20cm-40sm ke bahagian bawah. ②Tambahkan kuprum elektrolitik, cepat panaskan dan cairkannya, kemudian masukkan bahan kitar semula, dan tambah arang pada masa yang sama untuk memastikan paras cecair aloi tidak terdedah kepada udara. ③Selepas cas yang dikembalikan cair, tambah tembaga fosforus (biasanya 0.5% daripada berat cas, dan semua tembaga fosforus yang digunakan semasa mencairkan gangsa fosfor-timah boleh ditambah). ④Tambahkan zink, timah dan plumbum mengikut urutan (mengikut ramuan). Selepas cas sebelumnya cair sepenuhnya, tambahkan yang seterusnya dan kacau cecair aloi secara berterusan. ⑤Laraskan suhu cecair aloi kepada antara 1100-1150 darjah . ⑥Putuskan sanga keluar dari relau, tambah tembaga fosfor (biasanya 0.1% daripada berat cas), nyahoksida, kacau rata, dan taburkan lapisan abu jerami pada permukaan cecair aloi, laraskan cecair aloi kepada suhu yang diperlukan oleh kad proses pemutus (biasanya 1130 -1180 darjah ), kemudian tuang keluar dengan cepat dari relau.
Peleburan ZCuAl10Fe3 dan ZCuAl10Fe3Mn2: ① Jangan gunakan mangkuk pijar yang telah mencairkan aloi lain untuk mencairkan kedua-dua aloi ini. ② Panaskan mangkuk pijar kepada merah tua dan masukkan fluks yang telah disediakan. . ③Tambah kepingan keluli nipis karbon rendah yang dipanaskan kepada kira-kira 200 darjah dan bahan kitar semula pada masa yang sama, kacau aloi selepas cair, dan naikkan suhu kepada 1150-1180 darjah . ④Tambah 0.3% daripada berat aloi tembaga fosfor untuk penyahoksidaan, dan tambah fluks. ⑤Tambah aluminium tulen dan mangan tulen (mengikut ramuan) yang dipanaskan hingga 200 darjah secara berkelompok. Selepas setiap kelompok ditambah, tekankannya dengan batang kacau untuk mencairkannya dengan cepat, dan kacau secara berterusan untuk menjadikan ramuan seragam, ** Akhir sekali, laraskan suhu cecair aloi kepada antara 1120-1220 darjah . ⑥Tutup sanga dengan abu jerami, laraskan suhu aloi mengikut kad proses tuangan (biasanya 1160-1200 darjah ), dan kemudian laraskan proses tuangan dengan cepat.
4. Beberapa isu yang perlu diberi perhatian semasa peleburan
(1) Masa lebur hendaklah dikawal. Masa dari awal lebur hingga akhir lebur (aloi keluar dari relau) dipanggil masa lebur. Tempoh masa lebur bukan sahaja menjejaskan produktiviti, tetapi juga menjejaskan kualiti bahagian tuang dengan ketara. Oleh kerana masa lebur meningkat, kadar pembakaran unsur aloi meningkat dan peluang penyerapan gas meningkat. Oleh itu, kerja peleburan perlu disiapkan dalam masa yang sesingkat mungkin. Di mana boleh, suhu prapemanasan cas hendaklah dinaikkan sebanyak mungkin, dan operasinya hendaklah padat dan pantas.
(2) Batang kacau yang digunakan untuk peleburan hendaklah rod karbon. Unsur-unsur tertentu dalam aloi kuprum, seperti besi dan plumbum, wujud dalam bentuk campuran mekanikal apabila cair. Terdapat juga beberapa unsur yang cenderung menghasilkan pengasingan dan stratifikasi graviti tentu kerana ketumpatan yang berbeza. Amalan telah membuktikan bahawa unsur-unsur ini dengan mudah boleh menyebabkan komposisi kimia yang tidak memenuhi syarat dan sifat mekanikal yang tidak memenuhi syarat semasa proses peleburan dan penuangan. Untuk mengatasi fenomena ini, kita mesti menggunakan kacau, yang merupakan bahagian yang sangat diperlukan dalam pencairan dan penuangan. Walau bagaimanapun, pengadukan biasanya tidak diperlukan semasa pengukuran suhu dan penyejukan. Komposisi bahan pengacau yang digunakan biasanya grafit. Ini kerana jika bahan kacau lain seperti rod besi digunakan, rod besi akan cair semasa proses kacau, menjejaskan komposisi kimia aloi. Pada masa yang sama, jika rod besi dipanaskan pada suhu yang lebih tinggi di dalam relau atau masa kacau lebih lama, oksida pada rod besi akan memasuki cecair aloi dan menjadi kekotoran; jika rod besi dipanaskan pada suhu yang lebih rendah, aloi akan dikacau semasa kacau. Untuk melekat pada batang besi, ini boleh diperhatikan dalam pengeluaran.
(3) Masalah penggunaan ejen penutup semasa peleburan. Untuk peleburan aloi kuprum, jumlah agen penutup biasanya: 0.8%-1.2% daripada berat cas apabila menggunakan kaca dan boraks, kerana ketebalan lapisan penutup mestilah dikekalkan pada 10- 15cm; apabila menggunakan arang, dos adalah kira-kira 0.5%-0.7% daripada berat cas, dan ketebalan lapisan penutup hendaklah dikekalkan pada 25-35sm. Masa penyingkiran agen penutup biasanya dilakukan sebelum menuang. Jika dilakukan terlalu awal, ia akan meningkatkan pengoksidaan dan penyerapan udara aloi kuprum. Jika arang digunakan sebagai ejen penutup dan kesan penyekatan sanga adalah baik, ejen penutup tidak perlu dikeluarkan, supaya ia juga boleh memainkan peranan penyekat sanga semasa proses menuangkan, dan kesannya lebih ideal.
