Proces topienia stopów miedzi

Aby uzyskać kwalifikowane odlewy ze stopów miedzi, należy najpierw uzyskać kwalifikowaną ciecz ze stopu miedzi. Wytapianie stopów miedzi jest jednym z kluczy do uzyskania wysokiej jakości odlewów miedziano-złotowych. Jedną z głównych przyczyn częstych wad odlewów ze stopów miedzi, takich jak nieodpowiednie właściwości mechaniczne, porowatość, wtrącenia żużla utleniającego, segregacja itp., jest niewłaściwa kontrola procesu wytapiania. Wymagania dotyczące jakości ciekłego stopu miedzi obejmują następujące aspekty.
(1) Ściśle kontroluj skład chemiczny stopu. Skład wpływa bezpośrednio na strukturę i właściwości stopu, w dozowaniu pozwala zrozumieć skład różnych gatunków stopów miedzi, zakres wahań i ubytki spalania pierwiastków, łatwo spalić elementy, aby odpowiednio poprawić ich stosunek dozowania.
(2) Czysta ciecz ze stopu miedzi. Aby zapobiec wdychaniu i utlenianiu stopu podczas procesu topienia, wsad i narzędzia muszą zostać wstępnie podgrzane i wysuszone, a tygiel musi zostać podgrzany do ciemnoczerwonego (powyżej 600°C) przed użyciem, aby uniknąć przedostania się wody i spowodowania aspiracji. Do pewnej ilości ciekłego stopu miedzi należy dodać środek pokrywający, aby zapobiec lub zmniejszyć utratę pierwiastków w wyniku utleniania i uniknąć wtrącania się żużla utleniającego do odlewów.
(3) Ściśle kontroluj temperaturę topnienia i zalewania. Wysoka temperatura topnienia łatwo powoduje wdychanie stopu i zwiększa się wtrącenie żużla utleniającego, szczególnie w przypadku brązu aluminiowego. Gdy temperatura odlewania jest zbyt wysoka, powstają pory, szczególnie w przypadku brązu cynowo-fosforowego.
(4) Zapobiega segregacji pierwiastków stopowych. Ze względu na dużą różnicę w gęstości i temperaturze topnienia różnych pierwiastków, właściwości krystalizacyjne stopu są również różne, co łatwo powoduje segregację grawitacyjną i segregację odwrotną, taką jak szczególnie oczywista jest segregacja grawitacyjna brązu ołowiowego, oczywista jest także odwrotna segregacja brązu cynowo-fosforowego. Dlatego należy podjąć środki technologiczne, aby zapobiec segregacji. Aby uzyskać kwalifikowaną ciecz stopu miedzi, należy opanować wszystkie aspekty procesu topienia, takie jak przygotowanie wsadu, kolejność ładowania, zapobieganie absorpcji gazu, stosowanie efektywnego topnika, odtlenianie, rafinacja, ścisła kontrola temperatury topnienia i zalewania temperatura, dostosowując skład chemiczny. Stopowi miedzi będą towarzyszyć poważne zjawiska utleniania i wdechu podczas topienia, szczególnie po przegrzaniu. Tlenki stopów miedzi (takie jak Cu₂O) można rozpuścić w cieczy miedzianej, aby zredukować zawartość CuO w cieczy miedzianej, odpowiednią ilość środka odtleniającego w celu usunięcia tlenu. Zdolność ssania ciekłego stopu miedzi jest bardzo duża, para wodna i tlen są głównymi przyczynami porowatości stopu miedzi, a proces usuwania gazu podczas wytapiania nazywa się „odgazowaniem”. Proces usuwania nierozpuszczalnych wtrąceń tlenkowych ze stopów miedzi nazywany jest „rafinacją”. Podczas topienia stopu miedzi, zwłaszcza w przypadku przegrzania, zasysanie jest szczególnie poważne, dlatego należy ściśle kontrolować temperaturę topnienia i stosować zasadę „szybkiego topienia”. Różne stopy miedzi charakteryzują się zarówno wysoką temperaturą topnienia, jak i stabilnością chemiczną pierwiastków stopowych (takich jak Fe, Mn, Ni itp.), ale mają także niską temperaturę topnienia i właściwości chemiczne aktywnych pierwiastków stopowych (takich jak Al, Zn itp.) , gęstość różnych pierwiastków jest również duża, proces topienia stopu miedzi jest bardziej złożony, różnice w procesie topienia wszystkich rodzajów stopów miedzi są również duże, dlatego podczas wytapiania należy zwracać uwagę na kolejność podawania. Surowce i materiały do ​​ładowania powinny być ściśle przestrzegane sklasyfikowane i zarządzane, zwłaszcza materiały do ​​ładowania powinny być ściśle chronione przed nieodpowiednim składem chemicznym w wyniku mieszania.
Ogólny proces topienia stopów miedzi polega na: przygotowaniu wsadu przed topieniem, wstępnym podgrzaniu tygla, topieniu wsadu, odtlenianiu, rafinacji, odgazowaniu, dostosowaniu składu chemicznego i temperatury, zdrapaniu żużla, zalewaniu. Powyższy proces nie jest dokładnie taki sam dla każdego stopu miedzi, np. brąz cynowy jest na ogół rafinowany bez topnika, a mosiądz na ogół nie jest odtleniony.