روش ذوب آلیاژ مس: مس خالص، برنج و برنز

چرا کنترل ذوب کیفیت ریخته گری را تعیین می کند؟

ذوب صرفاً تبدیل آلیاژ مس جامد به فلز مایع نیست. روشی که یک بوته از قبل گرم می شود، ترتیب بارگیری بار، لحظه ای که اکسید زدایی انجام می شود و زمانی که حمام بالای مایع خود می گذراند، همگی آثار دائمی بر روی ریخته گری تمام شده باقی می گذارند. تخلخل گاز، آخال های اکسید، از دست دادن روی و نقاط سخت در کوره شروع می شود، نه در قالب. این راهنما تمرین عملی ذوب را برای سه خانواده که رفتار بسیار متفاوتی دارند ارائه می دهد: مس خالص، برنج و برنز ریخته گری.

ذوب مس خالص

بوته را از قبل گرم کنید تا به رنگ قرمز تیره درآید، سپس یک پوشش زغالی خشک به ضخامت 30{2}}50 میلی‌متر در پایین شارژ کنید. ضایعات، بلوک‌ها و میله‌ها را به ترتیب شارژ کنید و با مس الکترولیتی در بالا تکمیل کنید تا مواد با بالاترین خلوص در آخر وارد حمام شوند. اضافات پیش گرمایش ممکن است روی دهانه کوره قرار گیرد، اما مواد سرد هرگز نباید به داخل فلز مایع فشار داده شود. برای جلوگیری از پل زدن و گرمای بیش از حد موضعی، شارژ را در حین ذوب حرکت دهید.

حمام را در دمای 1200-1220 درجه به حالت ذوب کامل برسانید و با مس فسفر در 0.3-0.4 درصد وزن حمام اکسیدزدایی کنید. واکنش دی اکسیداسیون عبارت است از:

5Cu2O + 2P → P2O5 + 10مس

P2O5 به صورت گاز خارج می شود، در حالی که فسفر باقیمانده یک سرباره فسفات تشکیل می دهد که شناور می شود و قبل از ریختن از بین می رود. واکنش جانبی که اغلب کپی شده است Cu2O + P2O5=2CuPO3 از نظر شیمیایی نادرست است و نباید در مواد آموزشی تکرار شود. سرباره را صاف کرده و در دمای 1100-1200 درجه بریزید.

ذوب برنج

برنج عمدتاً با روی آلیاژ شده است. آلیاژهای مس دوتایی معمولی{1}}روی برای فرآوری فرفورژه استفاده می‌شوند، در حالی که برنج‌های ویژه حاوی سیلیکون، آلومینیوم، منگنز، سرب، آهن یا نیکل هستند. اکثر برنج های ریخته گری شده برنج های خاص هستند.

شارژ-:حداقل 30 درصد مواد جدید را هدف قرار دهید و از نظر وزنی بیش از 70 درصد بازده نداشته باشید. هنگامی که تأیید طیف‌نگاری ترکیب را تأیید می‌کند،-بازده‌های مرتب‌شده می‌توانند به ۹۰٪ یا بیشتر با نتایج عالی برسند، اما محتوای بازده بالا مستلزم توجه دقیق به تجمع ناخالصی است.

پاکیزگی:هر قطعه شارژ باید خشک و تمیز باشد. قبل از شارژ کردن، کثیفی و زنگ زدگی را از بین ببرید. قطعات فلزی نباید بیش از یک سوم قطر بوته یا چهار پنجم عمق آن باشد.

ابزار:بوته ها باید-بدون ترک باشند، بوته های جدید به آرامی گرم شوند، بوته های استفاده شده از سرباره تمیز شوند. هنگام تعویض خانواده های آلیاژی، ابتدا بوته را با مذابی از همان سری بشویید. میله های همزن دارای روکش گرافیتی یا نسوز هستند و هرگز آهن ساده ندارند که مذاب را آلوده می کند. قالب های شمش تمیز، پوشش داده شده و از قبل تا 100-150 درجه گرم می شوند.

بوته را به رنگ قرمز تیره گرم کنید، 20-40 میلی متر زغال چوب بگذارید، مس الکترولیتی اضافه کنید و سریع ذوب شود. ابتدا آلیاژهای اصلی را با بالاترین نقطه ذوب اضافه کنید، سپس برگردانید و حمام را با زغال چوب پوشانید. اکسیدزدایی با مس فسفر در 0.04-0.06% فسفر وزن مس در 1150-1200 درجه. ریخته گری دی اکسید شده کیفیت سطحی را به میزان قابل توجهی بهتر نشان می دهد. عناصر آلیاژی را بر اساس درجه اضافه کنید: آلیاژ اصلی آلومینیوم-مس در 1100-1120 درجه. روی و آلومینیوم به صورت دسته ای در دمای 1100-1150 درجه با خاموش شدن در حین هم زدن. برای برنج سیلیکون سیلیکون را قبل از روی اضافه کنید. برای برنج سرب، روی را قبل از سرب اضافه کنید. هرگز روی را بالاتر از 1200 درجه اضافه نکنید، جایی که از دست دادن تبخیر شدید می شود.

آلودگی متقابل سزاوار مراقبت ویژه است. پس از ذوب آلیاژهای حاوی آلومینیم-، بوته ها و ابزارها نباید برای برنزهای قلع بدون مذاب شستشو استفاده شوند. آلومینیوم در برنز آلومینیومی بی ضرر و حتی مطلوب است، اما مضرترین ناخالصی در برنز قلع است.

ذوب برنز ریخته گری

برنزهای ریخته‌گری به برنزهای قلع تقسیم می‌شوند، جایی که قلع عنصر اصلی آلیاژی است و مقاومت خوبی در برابر سایش و خوردگی به علاوه استحکام و انعطاف‌پذیری مفید، و برنزهای{0} بدون قلع مانند انواع آلومینیوم، سرب و سیلیکون دارد.

برای برنزهای قلع مانند ZCuSn10Pb1 و ZCuPb10Sn10، بوته را از قبل گرم کنید، 20{6}}40 میلی متر زغال چوب اضافه کنید، مس الکترولیتی را سریع ذوب کنید، برگردانده را در زیر پوشش اضافه کنید، سپس مس فسفر را با حدود 0.5 درصد شارژ برای phosp برنز اضافه کنید. روی، قلع و سرب را به ترتیب با هم زدن مداوم اضافه کنید، روی 1100-1150 درجه تنظیم کنید، کم چرب کنید، حدود 0.1 درصد مس فسفر را برای اکسیداسیون نهایی اضافه کنید، خاکستر کاه را روی سطح بپاشید و در دمای 1130-1180 درجه بریزید.

برای برنزهای آلومینیومی مانند ZCuAl10Fe3 و ZCuAl10Fe3Mn2 هرگز از بوته ای که آلیاژهای دیگر را ذوب کرده است استفاده نکنید. پیش گرم کنید، شار را اضافه کنید، سپس ورق فولادی کم کربن را در حدود 200 درجه به همراه برگشت از قبل گرم کنید. حمام را هم بزنید و تا 1150-1180 درجه بالا ببرید، با 0.3 درصد مس فسفر اکسید کنید و فلاکس را اضافه کنید. آلومینیوم و منگنز از قبل گرم شده را به صورت دسته ای اضافه کنید، هر دسته را زیر سطح با همزن فشار دهید، روی 1120-1220 درجه تنظیم کنید، با خاکستر کاه بپوشانید و در دمای 1160-1200 درجه بریزید.

برنز آلومینیومی و برنز سیلیکونی معمولاً لایه‌های Al2O3 و SiO2 با نقطه ذوب بالا-نقطه ذوب- تشکیل می‌دهند که باعث ایجاد سرباره می‌شوند، بنابراین حمام را پوشیده نگه دارید و از هم زدن شدید نزدیک سطح خودداری کنید.

قوانین برش متقاطع{0}: زمان، هم زدن و پوشش

کوتاه کردن زمان ذوب:ذوب طولانی تر به معنای فرسودگی بیشتر عنصر و برداشت بیشتر گاز است. شارژ را از قبل گرم کنید و عملیات کوره را فشرده نگه دارید.

با میله های گرافیتی هم بزنید:میله های آهنی در حمام حل می شوند و اجزای اکسید آزاد می کنند، در حالی که همزن های گرافیتی ترکیب را بدون آلودگی یکنواخت نگه می دارند.

عوامل پوشش دهنده:شیشه یا بوراکس در 0.8-1.2٪ شارژ با پوشش 10-15 میلی متر، یا زغال چوب در 0.5-0.7٪ با پوشش 25-35 میلی متر. فقط قبل از ریختن پوشش ها را بردارید. زغال چوب ممکن است در جای خود رها شود تا به عنوان سد ریختن عمل کند.

سوالات متداول

س: اصلاً چرا از پوشش زغالی استفاده می شود؟
پوشش هوا از حمام خارج می شود، اکسیداسیون مس و از بین رفتن عناصر فرار مانند روی را محدود می کند و همچنین به حفظ گرما در بوته کمک می کند.

س: چه مقدار مس فسفر باید برای مس خالص استفاده شود؟
0.3-0.4 درصد وزن حمام را در دمای 1200-1220 درجه اضافه کنید، سپس سرباره فسفات را قبل از ریختن در دمای 1100-1200 درجه بشویید.

س: چرا روی هرگز نباید بالاتر از 1200 درجه اضافه شود؟
روی در آن دما به سرعت تبخیر می شود، بنابراین بخش زیادی از مواد افزودنی به عنوان دود از بین می رود، عیار از مشخصات خارج می شود و محیط کار بدتر می شود.

س: آیا می توان برنج را از 100٪ بازده ذوب کرد؟
بازده های مرتب شده بالای 90 درصد خوب می توانند کار کنند، اما فقط زمانی که تأیید طیف نگاری ترکیب و سطوح ناخالصی را به دقت بین حرارت مشاهده کرد.

س: چرا آلومینیوم برنز به بوته خود نیاز دارد؟
آلومینیوم باقی مانده در بوته در برنز آلومینیومی مفید است، اما مضرترین ناخالصی در برنز قلع است، جایی که شکل پذیری را کاهش می دهد و باعث ایجاد آخال ها می شود.

س: چرا از میله های همزن آهنی اجتناب کنید؟
آهن در حمام مس حل می شود و اجزاء اکسید را آزاد می کند. میله های گرافیتی یا نسوز پوشش داده شده{0}}مذاب را تمیز و ترکیب را یکنواخت نگه می دارند.