En grundig artikkel som forklarer smelting av forskjellige kategorier av kobberlegeringer, inkludert rent kobber, messing, bronse, etc.
1. Smelting av rent kobber
(1) Forvarm først digelen til mørkerød, og legg til et lag med tørt kull eller dekkmiddel med en tykkelse på ca. 30-50cm på bunnen av digelen. Tilsett deretter restmaterialer, avfallsblokker og stenger i rekkefølge, og tilsett til slutt elektrolytisk kobber.
(2) De ekstra legeringselementene kan plasseres på ovnen for forvarming. Det er strengt forbudt å tilsette kalde materialer i det flytende metallet. Ladningen bør flyttes ofte under hele smelteprosessen for å hindre brodannelse.
(3) Øk temperaturen for å smelte legeringen fullstendig. Etter at legeringen er helt smeltet og temperaturen når 1200-1220 grad, tilsettes 0,3 %-0,4 % av vekten av legeringsvæsken for å deoksidere fosforkobber. Følgende reaksjoner forekommer mellom fosfor og kobberoksid: 5Cu2O+2P=P2O5+10Cu og Cu2O+P2O5= 2CuPO3, den genererte fosforpentoksidgassen slipper ut av legeringen, kobberfosfatet kan flyte på væskeoverflaten, og slagget fjernes, og oppnår dermed formålet med deoksidering.
(4) Til slutt fjernes slaggen fra ovnen, og helletemperaturen til legeringsvæsken er vanligvis 1100-1200 grader.
2. Smelting av messing
Den kobberbaserte legeringen med sink som hovedlegeringselement er messing, som er delt inn i to kategorier: vanlig messing og spesialmessing. Vanlig messing er en binær legering som består av kobber og sink, hovedsakelig brukt til trykkbehandling. Spesiell messing lages ved å tilsette andre legeringselementer (som silisium, aluminium, mangan, bly, jern, nikkel osv.) til vanlig messing. Støpt messing er stort sett spesialmessing.
(1) Legeringsingredienser og metallladningskrav. I den kjemiske sammensetningen av kobberlegeringer, på grunn av det store variasjonsområdet til hovedkomponentene, i prosessen med ingrediensberegning, bør passende ingredienser velges basert på ytelseskravene deres. Den kjemiske sammensetningen av legeringen skal være i samsvar med GB1176-87. Ingrediensene til flere vanlig brukte messingsmelteingredienser er oppført i tabell 1.
image.png
Det kreves at ovnsmaterialet skal være tørt og rent, og eventuell smuss eller rust skal renses ved sandblåsing.
(2) Ladningsforhold I henhold til generell støpepraksis bør sammensetningen av nye materialer utgjøre mer enn eller lik 30 % av den totale vekten av ladningen, og de resirkulerte materialene bør være mindre enn eller lik 70 %. I faktisk produksjon anser vi imidlertid at kobberlegeringer har mye resirkulert materiale. Når masseprosenten av resirkulerte materialer er større enn eller lik 90 % i andelen av ovnsmaterialene, er smeltekvaliteten fortsatt meget god. Kjemisk spektrumanalyse viser at sammensetningen av støpegods er kvalifisert. Når det er mye resirkulert materiale, er det nødvendig å vurdere om urenhetene i legeringen overskrider standarden.
(3) Klargjøring før smelting ① Klargjøring av metallladning: Den resirkulerte ladningen er skrapstøpegods, støperør og omsmeltede blokker av samme merke, som må ha en klar kjemisk sammensetning. Før du går inn i ovnen, brukes sandblåsing for å fjerne overflatesmuss, og ovnen belastes etter forvarming (den første batchen av kald ovnssmelter kan forvarmes med ovnen); elektrolytisk kobber sandblåses for å fjerne smuss, og etter forvarming ved 500-550 grader for å fjerne fuktighet, (det første parti med kalde ovnssmelter kan forvarmes med ovnen; rene metallelementer kan forvarmes ved ovnen før de går inn i ovnen ovn Den maksimale størrelsen på metallladningen bør ikke overstige 1/3 av diameteren til digelen, og lengden bør ikke overstige 4/5 av digelens dybde ② Forberedelse av digelen og smelteutstyr. Digelen skal være fri for sprekker og andre skader som påvirker sikkerheten før bruk type smeltelegering, digelen skal smeltes med samme serie legeringer før smelting og vaskes rørestaven laget av ildfaste materialer og grafitt må rengjøres grundig for rester av maling og rust, og belegges med Påfør et lag med ildfast materiale eller; maling, tørk og sett til side for bruk; ingotformen må rengjøres grundig før bruk, og forvarmes til 100-150 grad etter påføring av maling for bruk.
(4) Klargjøring av dekkmiddel og flussmiddel
①Kull bør settes inn i en forseglet bakeovn og bakes ved ikke mindre enn 800 grader i 4 timer. Den bør forhindres i å absorbere fuktighet når den er klar til bruk. ② Dekkmiddel, tørt kull kan også brukes som dekkemiddel. Dekkmidler krever tørking og fjerning av rusk.
(5) Legering smelteprosess
① Forvarm digelen til mørkerød først, og tilsett 20-40cm tykt trekull i bunnen.
②Tilsett elektrolytisk kobber, varm raskt opp og smelt, tilsett deretter mellomlegeringen i rekkefølgen først med det høyeste smeltepunktet og deretter med det laveste smeltepunktet (hvis noen er tilsatt), og tilsett til slutt tilbake til ovnsladningen, og tilsett kull samtidig for å sikre at legeringsvæskenivået ikke utsettes for i luften.
③ Smelting av messing krever generelt også deoksidering. Etter at alt kobberet er smeltet, tilsettes fosforkobber (beregnet som P står for 0.04 %-0.06 % av vekten av det smeltede kobberet) når temperaturen når 1150-1200 grad for deoksidasjon. Etter praktisk sammenligning mellom deoksidering og ikke-deoksidering er overflatekvaliteten til deoksiderte støpegods bedre enn uten deoksidering.
④Legg til legeringselementer i henhold til sammensetningskravene for hver legeringsklasse: legg til aluminium-kobber-mesterlegering ved 1100-1120-grad, tilsett ren sink og rent aluminium i batcher ved 1100-1150-grader under et strømbrudd og rør om. Ved smelting av silisiummessing bør silisium tilsettes først og deretter sink; ved smelting av blymessing skal først sink tilsettes og deretter bly. Tilsetningstemperaturen til sinkelementet bør kontrolleres. Hvis temperaturen synker etter tilsetning av sink, kan strøm sendes mellom. Når temperaturen på legeringsvæsken er høyere enn 1200 grader, er det ikke tillatt å tilsette sink.
⑤ Fjern slaggen fra ovnen, juster legeringsvæsken til temperaturen som kreves av støpeprosesskortet, og tøm den raskt ut av ovnen for helling. Helletemperaturen til legeringen er en av faktorene som påvirker ytelsen til støpingen. Den generelle ovnstemperaturen er ZCuZn38: 1100-1130 grad; ZCuZn40Pb2: 1080-1100 grad ; ZCuZn31Al2: 1120-1140 grad ; ZCuZn16Si4: 1100-1140 grad .
⑥ Når to forskjellige legeringskvaliteter smeltes og deres kjemiske sammensetning påvirkes, bør ovnen vaskes i mellom. Bruk for eksempel digelen og verktøyene som har blitt brukt til å smelte aluminiumbronse for å smelte tinnbronse, og digelen og verktøyene må inneholde aluminium. Selv om aluminium er en kvalifisert komponent i aluminiumbronse, er det det mest skadelige elementet i tinnbronse. .
Kvalifiserte støpegods kan oppnås etter at generelle kobberlegeringer er deoksidert. Imidlertid oksideres aluminiumbronse, aluminiumsmessing, silisiumbronse osv. lett for å danne oksider Al2O3 og SiO2 med høyt smeltepunkt, noe som forårsaker slagginneslutninger i støpegods.
3． smelting av bronse
Støpt bronse kan deles inn i tinnbronse og tinnfri bronse i henhold til sammensetningen. Tinnbronse er en kobberbasert legering med tinn som hovedlegeringselement. Den har god slitestyrke, korrosjonsbestandighet, god styrke og plastisitet. Tinnfri bronse inkluderer aluminiumbronse, blybronse, silisiumbronse osv., som inneholder ulike hovedelementer. For eksempel er aluminiumbronse en kobberbasert legering med aluminium som hovedlegeringselement.
(1) Legeringsingredienser og metallladningskrav. Ingrediensene for smelting av flere ofte brukte bronselegeringer er oppført i tabell 2.
image.png
Krav: Det er tillatt å legge til {{0}},7 % ~ 0,9 % Ni og 0,3 % ~ 0,4 % Mn i ZCuAl10Fe3-legering for å forbedre de mekaniske egenskapene av legeringen.
(2) Ovnsladningsforhold: Andelen nye materialer bør være større enn eller lik 30 % av den totale vekten av ovnladningen, og de resirkulerte materialene bør være mindre enn eller lik 70 %.
(3) Forberedelse før smelting Forberedelsen før smelting av bronse er den samme som for messingsmelting. Kull skal settes inn i en forseglet bakeovn og bakes ved ikke mindre enn 800 grader i 4 timer. Den bør forhindres i å absorbere fuktighet når den er klar til bruk. Halmaske skal males til pulver, fjerne fuktighet og tørke grundig. Vær oppmerksom på fuktsikring før bruk. Dekkmidler krever tørking og fjerning av rusk.
(4) Legeringssmelteprosess Det finnes mange typer støpt bronse. Bare noen få typiske legeringer er omtalt her. Andre kobberlegeringer av samme type kan brukes som referanse.
Smelting av ZCuSn10Pb1 og ZCuPb10Sn10: ① Forvarm digelen til mørkerød først, og tilsett 20 cm-40cm tykt trekull i bunnen. ②Tilsett elektrolytisk kobber, varm opp og smelt det raskt, tilsett deretter de resirkulerte materialene, og tilsett kull samtidig for å sikre at legeringsvæskenivået ikke blir utsatt for luften. ③Etter at den returnerte ladningen er smeltet, tilsett fosforkobber (vanligvis 0,5 % av ladningens vekt, og alt fosforkobberet som brukes ved smelting av fosfor-tinnbronse kan tilsettes). ④Tilsett sink, tinn og bly i rekkefølge (i henhold til ingrediensene). Etter at den forrige ladningen er helt smeltet, tilsett den neste og rør legeringsvæsken kontinuerlig. ⑤Juster legeringsvæsketemperaturen til mellom 1100-1150 grader. ⑥ Bryt slagg ut av ovnen, tilsett fosforkobber (vanligvis 0,1 % av ladningsvekten), deoksider, rør jevnt, og dryss et lag med halmaske på overflaten av legeringsvæsken, og juster legeringsvæsken til temperaturen som kreves av støpeprosesskortet (vanligvis 1130 -1180 grad ), og hell deretter raskt ut av ovnen.
Smelting av ZCuAl10Fe3 og ZCuAl10Fe3Mn2: ① Ikke bruk digler som har smeltet andre legeringer for å smelte disse to legeringene. ② Forvarm digelen til mørkerød og tilsett den tilberedte flussen. . ③Legg til tynne stålplater med lavt karboninnhold som er forvarmet til ca. 200 grader og resirkulerte materialer samtidig, rør legeringen etter smelting og øk temperaturen til 1150-1180 grader. ④Tilsett 0,3 % fosforkobber basert på legeringsvekt for deoksidering, og tilsett flussmiddel. ⑤Tilsett rent aluminium og rent mangan (i henhold til ingrediensene) forvarmet til 200 grader i partier. Etter at hver batch er tilsatt, trykk den inn med en rørestav for å smelte den raskt, og rør kontinuerlig for å gjøre ingrediensene jevne. ** Til slutt justerer du temperaturen på legeringsvæsken til mellom 1120-1220 grader . ⑥Dekk slaggen med halaske, juster legeringstemperaturen i henhold til støpeprosesskortet (vanligvis 1160-1200 grader), og juster deretter støpeprosessen raskt.
4． Flere forhold som bør tas hensyn til under smelting
(1) Smeltetiden bør kontrolleres. Tiden fra begynnelsen av smeltingen til slutten av smeltingen (legeringen kommer ut av ovnen) kalles smeltetid. Lengden på smeltetiden vil ikke bare påvirke produktiviteten, men også betydelig påvirke kvaliteten på de støpte delene. Fordi smeltetiden øker, øker elementforbrenningshastigheten til legeringen og sjansen for gassabsorpsjon øker. Derfor bør smeltearbeidet fullføres på kortest mulig tid. Der det er mulig, bør forvarmingstemperaturen til ladningen økes så mye som mulig, og operasjonen bør være kompakt og rask.
(2) Rørestaven som brukes til smelting bør være en karbonstav. Visse grunnstoffer i kobberlegeringer, som jern og bly, eksisterer i form av mekaniske blandinger når de smeltes. Det er også noen elementer som har en tendens til å produsere egenvektsegregering og stratifisering på grunn av forskjellige tettheter. Praksis har vist at disse elementene lett kan forårsake ukvalifisert kjemisk sammensetning og ukvalifiserte mekaniske egenskaper under smelte- og helleprosessen. For å overvinne dette fenomenet må vi bruke omrøring, som er en uunnværlig del av smelting og helling. Imidlertid er omrøring vanligvis ikke nødvendig under temperaturmåling og avkjøling. Materialsammensetningen til røreren som brukes er generelt grafitt. Dette er fordi hvis andre rørematerialer som en jernstang brukes, vil jernstangen smelte under røreprosessen, noe som påvirker den kjemiske sammensetningen av legeringen. Samtidig, hvis jernstangen forvarmes til en høyere temperatur i ovnen eller røretiden er lengre, vil oksidene på jernstangen gå inn i legeringsvæsken og bli urenheter; hvis jernstangen forvarmes til lavere temperatur, vil legeringen bli omrørt under omrøring. For å feste seg til jernstangen kan dette observeres i produksjonen.
(3) Problemer med bruk av dekkmiddel under smelting. For smelting av kobberlegeringer er mengden dekkemiddel generelt: 0,8 %-1,2 % av ladningens vekt ved bruk av glass og boraks, fordi tykkelsen på dekklaget må være opprettholdt ved 10- 15cm; ved bruk av kull er doseringen omtrent 0,5 %-0,7 % av ladningens vekt, og tykkelsen på dekklaget bør holdes på 25-35 cm. Fjerningstiden for dekkmiddelet utføres vanligvis før helling. Hvis det gjøres for tidlig, vil det øke oksidasjonen og luftabsorpsjonen av kobberlegeringen. Hvis det brukes trekull som dekkemiddel og den slaggblokkerende effekten er god, trenger ikke dekkmidlet fjernes, slik at det også kan spille en slaggblokkerende rolle under helleprosessen, og effekten er mer ideell.
