Podrobný článok vysvetľujúci tavenie rôznych kategórií zliatin medi vrátane čistej medi, mosadze, bronzu atď.
1. Tavenie čistej medi
(1) Najskôr predhrejte téglik na tmavočervenú farbu a na dno téglika pridajte vrstvu suchého dreveného uhlia alebo krycieho činidla s hrúbkou asi 30-50 cm. Potom postupne pridajte zvyšky materiálov, odpadové bloky a tyče a nakoniec pridajte elektrolytickú meď.
(2) Prídavné legovacie prvky možno umiestniť na kachle na predhriatie. Je prísne zakázané pridávať studené materiály do tekutého kovu. Náplň by sa mala počas celého procesu tavenia často presúvať, aby sa zabránilo premosteniu.
(3) Zvýšte teplotu, aby sa zliatina úplne roztavila. Po úplnom roztavení zliatiny a dosiahnutí teploty 1200-1220 stupňa sa pridá 0,3 %-0,4 % hmotnosti kvapaliny zliatiny na deoxidáciu fosforovej medi. Medzi fosforom a oxidom meďným dochádza k nasledujúcim reakciám: 5Cu2O+2P=P2O5+10Cu a Cu2O+P2O5= 2CuPO3, vytvorený plynný oxid fosforečný uniká zo zliatiny, fosforečnan meďnatý môže plávať na povrchu kvapaliny a troska sa odstráni, čím sa dosiahne účel deoxidácie.
(4) Nakoniec sa troska vyberie z pece a teplota liatia kvapaliny zliatiny je vo všeobecnosti 1100-1200 stupňov.
2. Tavenie mosadze
Zliatina na báze medi so zinkom ako hlavným zliatinovým prvkom je mosadz, ktorá sa delí na dve kategórie: obyčajná mosadz a špeciálna mosadz. Obyčajná mosadz je binárna zliatina zložená z medi a zinku, používaná hlavne na tlakové spracovanie. Špeciálna mosadz sa vyrába pridaním iných zliatinových prvkov (ako je kremík, hliník, mangán, olovo, železo, nikel atď.) do bežnej mosadze. Liata mosadz je väčšinou špeciálna mosadz.
(1) Požiadavky na prísady zliatin a kovovú náplň. V chemickom zložení zliatin medi, vzhľadom na veľký rozsah variácií hlavných zložiek, by sa v procese výpočtu zložiek mali zvoliť vhodné zložky na základe ich výkonnostných požiadaviek. Chemické zloženie zliatiny by malo byť v súlade s GB1176-87. Zložky niekoľkých bežne používaných prísad na tavenie mosadze sú uvedené v tabuľke 1.
image.png
Vyžaduje sa, aby bol materiál pece suchý a čistý a všetky nečistoty a hrdza by sa mali vyčistiť fúkaním piesku.
(2) Pomer vsádzky Podľa všeobecných postupov odlievania by zloženie nových materiálov malo tvoriť 30 % alebo viac z celkovej hmotnosti vsádzky a podiel recyklovaných materiálov by mal byť menší alebo rovný 70 %. Pri skutočnej výrobe sa však domnievame, že zliatiny medi majú veľa recyklovaných materiálov. Keď je hmotnostné percento recyklovaných materiálov väčšie alebo rovné 90 % v pomere materiálov pece, kvalita tavenia je stále veľmi dobrá. Chemická spektrálna analýza dokazuje, že zloženie odliatkov je kvalifikované. Keď je recyklovaného materiálu veľa, je potrebné zvážiť, či nečistoty v zliatine neprekračujú normu.
(3) Príprava pred tavením ① Príprava kovovej vsádzky: Recyklovaná vsádzka je šrot odliatkov, liacích stúpačiek a pretavených ingotov rovnakej značky, ktoré musia mať jasné chemické zloženie. Pred vstupom do pece sa na odstránenie povrchových nečistôt používa fúkanie piesku a po predhriatí sa pec zaťaží (prvá várka tavenín studenej pece sa môže predhriať v peci); elektrolytická meď sa fúka pieskom, aby sa odstránili nečistoty, a po predhriatí na 500-550 stupeň sa odstráni vlhkosť (Prvú dávku studenej pece je možné predhriať v peci; čisté kovové prvky je možné predhriať v peci pred vstupom do pece). Maximálna veľkosť vsádzky kovu by nemala presiahnuť 1/3 priemeru téglika a dĺžka by nemala presiahnuť 4/5 hĺbky téglika ② Príprava téglika a taviaceho zariadenia a nástrojov: Pred použitím by mal byť téglik bez trhlín a iných poškodení, ktoré by mohli ovplyvniť bezpečnosť. Nový téglik sa musí pomaly zohriať na nízku teplotu, aby sa predišlo prasklinám pri použití nového grafitového téglika typ taviacej zliatiny, téglik by sa mal pred tavením roztaviť s rovnakou sériou zliatin a umyť miešaciu tyčinku zo žiaruvzdorných materiálov a grafitu dôkladne očistiť od zvyškov farby a hrdze a natrieť Naneste vrstvu žiaruvzdorného materiálu resp. farbu, potom vysušte a odložte na použitie; ingotová forma musí byť pred použitím dôkladne vyčistená a po nanesení farby na použitie predhriata na 100-150 stupeň.
(4) Príprava krycieho prostriedku a taviva
① Drevené uhlie by sa malo vložiť do uzavretej rúry na pečenie a piecť pri teplote nie nižšej ako 800 stupňov po dobu 4 hodín. Keď je pripravený na použitie, malo by sa zabrániť tomu, aby absorboval vlhkosť. ② Krycie činidlo, suché drevené uhlie sa môže použiť aj ako krycí prostriedok. Krycie prostriedky vyžadujú vysušenie a odstránenie zvyškov.
(5) Proces tavenia zliatiny
① Predhrejte téglik na tmavočervenú a na dno pridajte 20-40 cm hrubé drevené uhlie.
②Pridajte elektrolytickú meď, rýchlo zahrejte a roztavte, potom pridajte medzizliatinu v poradí ako prvá s najvyššou teplotou topenia a potom s najnižšou teplotou topenia (ak bola pridaná), a nakoniec pridajte späť do vsádzky pece a pridajte drevené uhlie súčasne, aby sa zabezpečilo, že hladina zliatiny kvapaliny nebude vystavená vo vzduchu.
③ Tavenie mosadze vo všeobecnosti tiež vyžaduje deoxidáciu. Keď sa všetka meď roztopí, pridá sa fosforová meď (vypočítaná ako P zodpovedajúca 0,04 %-0,06 % hmotnosti roztavenej medi), keď teplota dosiahne 1150-1200 stupňa na dezoxidáciu. Po praktickom porovnaní dezoxidácie a nedeoxidácie je kvalita povrchu dezoxidovaných odliatkov lepšia ako bez dezoxidácie.
④Pridajte ďalšie legovacie prvky podľa požiadaviek na zloženie každej triedy zliatiny: pridajte predzliatinu hliníka a medi pri 1100-1120 stupňoch, pridajte čistý zinok a čistý hliník v dávkach pri 1100-1150 stupňoch počas výpadku prúdu a premiešajte. Pri tavení kremíkovej mosadze by sa mal najskôr pridať kremík a potom zinok; pri tavení olovenej mosadze treba najskôr pridať zinok a až potom olovo. Teplota pridávania zinkového prvku by mala byť kontrolovaná. Ak teplota po pridaní zinku klesne, energia môže byť odoslaná medzičasom. Ak je teplota zliatinovej kvapaliny vyššia ako 1200 stupňov, pridávanie zinku nie je povolené.
⑤ Odstráňte trosku z pece, upravte kvapalinu zliatiny na teplotu požadovanú kartou procesu odlievania a potom ju rýchlo vypustite z pece na liatie. Teplota liatia zliatiny je jedným z faktorov, ktoré ovplyvňujú výkonnosť odliatku. Všeobecná teplota pece je ZCuZn38: 1100-1130 stupeň ; ZCuZn40Pb2: 1080-1100 stupeň ; ZCuZn31Al2: 1120-1140 stupeň ; ZCuZn16Si4: 1100-1140 stupeň .
⑥ Keď sa tavia dve rôzne triedy zliatiny a ich chemické zloženie je ovplyvnené, pec by sa mala medzi tým umyť. Na roztavenie cínového bronzu použite napríklad téglik a nástroje, ktoré sa používali na tavenie hliníkového bronzu, a téglik a nástroje musia obsahovať hliník. Hoci hliník je kvalifikovanou zložkou hliníkového bronzu, v cínovom bronze je najškodlivejším prvkom. .
Kvalifikované odliatky je možné získať po deoxidácii všeobecných zliatin medi. Hliníkový bronz, hliníková mosadz, kremíkový bronz atď. sa však ľahko oxidujú za vzniku oxidov Al2O3 a SiO2 s vysokou teplotou topenia, čo spôsobuje inklúzie trosky v odliatkoch.
3. tavenie bronzu
Liaty bronz možno podľa zloženia rozdeliť na cínový bronz a bezcínový bronz. Cínový bronz je zliatina na báze medi s cínom ako hlavným zliatinovým prvkom. Má dobrú odolnosť proti opotrebeniu, odolnosť proti korózii, dobrú pevnosť a plasticitu. Bezcínový bronz zahŕňa hliníkový bronz, olovený bronz, kremíkový bronz atď., ktoré obsahujú rôzne hlavné prvky. Napríklad hliníkový bronz je zliatina na báze medi s hliníkom ako hlavným legujúcim prvkom.
(1) Požiadavky na prísady zliatin a kovovú náplň. Prísady na tavenie niekoľkých bežne používaných zliatin bronzu sú uvedené v tabuľke 2.
image.png
Požiadavky: Do zliatiny ZCuAl10Fe3 je povolené pridávať {{0}}.7%~0.9%Ni a 0.3%~0.4%Mn na zlepšenie mechanických vlastností zliatiny.
(2) Pomer vsádzky do pece: Podiel nových materiálov na celkovej hmotnosti vsádzky do pece by mal byť väčší alebo rovný 30 % a recyklované materiály by mali byť menšie alebo rovné 70 %.
(3) Príprava pred tavením Príprava pred tavením bronzu je rovnaká ako pri tavení mosadze. Drevené uhlie by sa malo vložiť do zapečatenej rúry na pečenie a piecť pri teplote najmenej 800 stupňov po dobu 4 hodín. Keď je pripravený na použitie, malo by sa zabrániť tomu, aby absorboval vlhkosť. Slamený popol by sa mal rozdrviť na prášok, odstrániť vlhkosť a dôkladne vysušiť. Pred použitím dbajte na ochranu proti vlhkosti. Krycie prostriedky vyžadujú vysušenie a odstránenie zvyškov.
(4) Proces tavenia zliatiny Existuje mnoho druhov liateho bronzu. Tu sa diskutuje len o niekoľkých typických zliatinách. Iné zliatiny medi rovnakého typu môžu byť použité ako referenčné.
Tavenie ZCuSn10Pb1 a ZCuPb10Sn10: ① Predhrejte téglik na tmavočervenú farbu a na dno pridajte 20 cm-40 cm hrubé drevené uhlie. ②Pridajte elektrolytickú meď, rýchlo ju zahrejte a roztavte, potom pridajte recyklované materiály a súčasne pridajte drevené uhlie, aby ste zabezpečili, že hladina zliatiny nebude vystavená vzduchu. ③Po roztavení vrátenej náplne pridajte fosforovú meď (vo všeobecnosti 0,5 % hmotnosti náplne a možno pridať všetku fosforovú meď použitú pri tavení fosforovo-cínového bronzu). ④Pridávajte postupne zinok, cín a olovo (podľa ingrediencií). Po úplnom roztavení predchádzajúcej dávky pridajte ďalšiu a neustále miešajte kvapalinu zliatiny. ⑤Upravte teplotu kvapaliny zliatiny v rozsahu 1100-1150 stupňov . ⑥Vylomte trosku z pece, pridajte fosforovú meď (všeobecne 0,1 % hmotnosti vsádzky), deoxidujte, rovnomerne premiešajte a posypte vrstvou slameného popola na povrch zliatinovej kvapaliny, upravte kvapalinu zliatiny na teplotu požadovanú kartu procesu odlievania (zvyčajne 1130 -1180 stupeň ), potom rýchlo vylejte z pece.
Tavenie ZCuAl10Fe3 a ZCuAl10Fe3Mn2: ① Na roztavenie týchto dvoch zliatin nepoužívajte tégliky, ktoré roztavili iné zliatiny. ② Predhrejte téglik na tmavočervenú a pridajte pripravené tavidlo. . ③Pridajte tenké oceľové plechy s nízkym obsahom uhlíka predhriate na približne 200 stupňov a súčasne recyklované materiály, po roztavení zliatinu premiešajte a zvýšte teplotu na 1150-1180 stupňov . ④Pridajte 0,3% hmotnosti zliatiny fosforovej medi na deoxidáciu a pridajte tavivo. ⑤Pridávajte čistý hliník a čistý mangán (podľa prísad) predhriaty na 200 stupňov v dávkach. Po pridaní každej dávky ju zatlačte pomocou miešacej tyčinky, aby sa rýchlo roztopila, a nepretržite miešajte, aby boli zložky jednotné. ** Nakoniec upravte teplotu zliatinovej kvapaliny na 1120-1220 stupeň . ⑥Zakryte trosku slameným popolom, upravte teplotu zliatiny podľa karty procesu odlievania (zvyčajne 1160-1200 stupňov) a potom rýchlo upravte proces odlievania.
4. Niekoľko problémov, ktorým treba venovať pozornosť pri tavení
(1) Čas topenia by sa mal kontrolovať. Čas od začiatku tavenia do konca tavenia (zliatina vychádza z pece) sa nazýva čas tavenia. Dĺžka času tavenia ovplyvní nielen produktivitu, ale výrazne ovplyvní aj kvalitu odlievaných dielov. Pretože sa zvyšuje čas tavenia, zvyšuje sa rýchlosť horenia prvku zliatiny a zvyšuje sa šanca na absorpciu plynu. Preto by sa taviace práce mali dokončiť v čo najkratšom čase. Ak je to možné, teplota predhrievania náplne by sa mala čo najviac zvýšiť a prevádzka by mala byť kompaktná a rýchla.
(2) Miešacia tyč používaná na tavenie by mala byť uhlíková tyč. Určité prvky v zliatinách medi, ako je železo a olovo, existujú pri roztavení vo forme mechanických zmesí. Existujú aj niektoré prvky, ktoré majú tendenciu produkovať segregáciu a stratifikáciu špecifickej hmotnosti v dôsledku rôznych hustôt. Prax ukázala, že tieto prvky môžu ľahko spôsobiť nekvalifikované chemické zloženie a nekvalifikované mechanické vlastnosti počas procesu tavenia a liatia. Aby sme tento jav prekonali, musíme použiť miešanie, ktoré je nevyhnutnou súčasťou tavenia a nalievania. Miešanie však vo všeobecnosti nie je potrebné počas merania teploty a chladenia. Materiálové zloženie použitého miešadla je spravidla grafit. Je to preto, že ak sa použijú iné miešacie materiály, ako je železná tyč, železná tyč sa počas procesu miešania roztopí, čo ovplyvní chemické zloženie zliatiny. Súčasne, ak je železná tyč predhriata na vyššiu teplotu v peci alebo je čas miešania dlhší, oxidy na železnej tyči sa dostanú do zliatinovej kvapaliny a stanú sa nečistotami; ak sa železná tyč predhreje na nižšiu teplotu, zliatina sa bude počas miešania miešať. Na priľnutie k železnej tyči to možno pozorovať pri výrobe.
(3) Problémy s použitím krycieho prostriedku počas tavenia. Pri tavení zliatin medi je množstvo krycieho činidla vo všeobecnosti: 0,8 %-1,2 % hmotnosti vsádzky pri použití skla a bóraxu, pretože hrúbka krycej vrstvy musí byť udržiavaná na 10- 15 cm; pri použití dreveného uhlia je dávka približne 0,5 %-0,7 % hmotnosti náplne a hrúbka krycej vrstvy by sa mala udržiavať na 25-35 cm. Doba odstraňovania krycieho prostriedku sa spravidla vykonáva pred nalievaním. Ak sa to urobí príliš skoro, zvýši sa oxidácia a absorpcia vzduchu zliatiny medi. Ak sa ako krycie činidlo použije drevené uhlie a účinok blokovania trosky je dobrý, krycie činidlo nie je potrebné odstraňovať, takže môže počas procesu liatia zohrávať aj úlohu blokovania trosky a účinok je ideálnejší.
