Praksa topljenja legura bakra: čisti bakar, mesing i bronza

Zašto kontrola topljenja odlučuje o kvalitetu livenja

Topljenje nije samo stvar pretvaranja čvrste legure bakra u tečni metal. Način na koji se lončić predgrijava, redosled punjenja punjenja, trenutak kada se vrši deoksidacija i vrijeme koje kupka provede iznad svog likvidusa ostavlja trajne tragove na gotovom odljevku. Poroznost plina, inkluzije oksida, gubitak cinka i tvrde tačke počinju u peći, a ne u kalupu. Ovaj vodič postavlja praktičnu praksu topljenja za tri porodice koje se ponašaju veoma različito: čisti bakar, mesing i livena bronza.

Topljenje čistog bakra

Prethodno zagrijte lončić dok ne zasjaj tamnocrveno, a zatim napunite suhim ugljenim poklopcem debljine 30-50 mm na dnu. Punite otpad, blokove i šipke u nizu, završavajući elektrolitičkim bakrom na vrhu tako da materijal najviše čistoće zadnji ulazi u kadu. Dodaci za predgrijavanje mogu se staviti na otvor peći, ali hladan materijal se nikada ne smije gurati u tečni metal. Držite punjenje u pokretu tokom topljenja kako biste spriječili premošćivanje i lokalno pregrijavanje.

Dovedite kupku do potpunog rastapanja na 1200-1220 stepeni i deoksidirajte fosfornim bakrom na 0,3-0,4% težine kupke. Reakcija deoksidacije je:

5Cu2O + 2P → P2O5 + 10Cu

P2O5 odlazi kao gas, dok preostali fosfor formira fosfatnu šljaku koja pluta i skida se prije izlivanja. Često kopirana nuspojava Cu2O + P2O5=2CuPO3 je hemijski netačna i ne treba je reprodukovati u materijalu za obuku. Skinite šljaku i sipajte na 1100-1200 stepeni.

Melting Brass

Mesing je bakar legiran uglavnom sa cinkom. Za kovanu obradu koriste se obične binarne legure Cu{1}}Zn, dok specijalni mesing sadrže silicijum, aluminijum, mangan, olovo, gvožđe ili nikl; većina livenih mesinga su specijalni mesingi.

Napunite šminku-:ciljajte na najmanje 30% novog materijala i ne više od 70% povrata po težini. Dobro-sortirani povrat može dostići 90% ili više sa odličnim rezultatima kada spektrografska verifikacija potvrdi sastav, ali visok sadržaj povrata zahtijeva veliku pažnju na akumulaciju nečistoća.

čistoća:svaki komad punjenja mora biti suv i čist; Prljavština i hrđa od pjeskarenja prije punjenja. Metalni komadi ne bi trebali prelaziti jednu trećinu prečnika lončića ili četiri petine njegove dubine.

Alati:lončići moraju biti{0}}bez pukotina, novi lončići se zagrijavaju polako, korišteni lončići očišćeni od šljake. Kada mijenjate familije legura, prvo operite lončić talinom iste serije. Štapovi za miješanje su obloženi grafitom ili vatrostalnim slojem, nikada obično željezo, koje zagađuje talinu. Kalupi za ingote se čiste, premazuju i zagrevaju na 100-150 stepeni.

Zagrijte lončić do tamnocrvene boje, položite 20-40 mm drvenog uglja, dodajte elektrolitski bakar i brzo se otopite. Prvo dodajte matične legure s najvišom tačkom topljenja, a zatim se vraćate, držeći kadu prekrivenu drvenim ugljem. Deoksidirati fosfornim bakrom na 0,04-0,06% P mase bakra na 1150-1200 stepeni; deoksidirani odljevci pokazuju mjerljivo bolji kvalitet površine. Dodati legirajuće elemente po stepenu: legura aluminijum-bakar na 1100-1120 stepeni; cink i aluminijum u serijama na 1100-1150 stepeni uz isključeno napajanje uz mešanje. Za silikonski mesing dodajte silicijum prije cinka; za olovni mesing dodajte cink prije olova. Nikada nemojte dodavati cink iznad 1200 stepeni, gde gubitak isparenja postaje ozbiljan.

Unakrsna{0}}kontaminacija zaslužuje posebnu pažnju. Nakon topljenja aluminijumskih{2}}legura, lončići i alati se ne smiju koristiti za limene bronce bez taline za pranje. Aluminijum je bezopasan, čak i poželjan, u aluminijumskoj bronzi, ali je najštetnija nečistoća u kalaj bronzi.

Topljenje livene bronze

Lijevane bronce dijele se na limene bronce, gdje je kalaj glavni legirajući element i pruža dobru otpornost na habanje i koroziju plus korisnu čvrstoću i plastičnost, i bronze bez kalaja{0}} kao što su tipovi aluminija, olova i silicija.

Za limene bronce kao što su ZCuSn10Pb1 i ZCuPb10Sn10, prethodno zagrijte lončić, dodajte 20-40 mm drvenog uglja, brzo istopite elektrolitski bakar, dodajte povrate ispod poklopca, a zatim dodajte fosforni bakar na oko 0,5% punjenja za kalaj phosp. Dodajte cink, kalaj i olovo u nizu uz neprekidno mešanje, podesite na 1100-1150 stepeni, skinite, dodajte oko 0,1% fosfornog bakra za konačnu deoksidaciju, pospite pepeo od slame po površini i sipajte na 1130-1180 stepeni.

Za aluminijske bronce kao što su ZCuAl10Fe3 i ZCuAl10Fe3Mn2, nikada ne koristite lončić koji je otopio druge legure. Prethodno zagrijte, dodajte fluks, zatim prethodno zagrijani lim od nisko{6}}ugljičnog čelika na oko 200 stepeni zajedno sa povratom. Promešati i podići kupku na 1150-1180 stepeni, deoksidisati sa 0,3% fosfornog bakra i dodati fluks. Dodajte zagrejani aluminijum i mangan u serijama, pritiskajući svaku šaržu ispod površine mešalicom, podesite na 1120-1220 stepeni, prekrijte slamnatim pepelom i sipajte na 1160-1200 stepeni.

Aluminijumska bronza i silicijum bronza imaju tendenciju da formiraju Al2O3 i SiO2 filmove visoke{0}}tačke{1}}tačke koji uzrokuju inkluzije šljake, tako da držite kupku pokrivenom i izbjegavajte nasilno miješanje blizu površine.

{0}}Pravila unakrsnog rezanja: vrijeme, miješanje i prekrivanje

Skratite vrijeme topljenja:duže topljenje znači više sagorevanja elemenata i više sakupljanja gasa. Prethodno zagrijte punjenje i održavajte rad peći kompaktnim.

Promiješajte grafitnim štapićima:gvozdene šipke se rastvaraju u kadi i oslobađaju oksidne inkluzije, dok grafitne mešalice održavaju jednoliku kompoziciju bez kontaminacije.

Sredstva za pokrivanje:staklo ili boraks na 0,8-1,2% punjenja sa poklopcem od 10-15 mm, ili drveni ugalj na 0,5-0,7% sa poklopcem od 25-35 mm. Uklonite poklopce samo neposredno prije ulijevanja; drveni ugalj se može ostaviti na mjestu da djeluje kao izlivna brana.

FAQ

P: Zašto se uopće koristi navlaka od ugljena?
Poklopac isključuje zrak iz kupke, ograničavajući oksidaciju bakra i gubitak hlapljivih elemenata kao što je cink, a također pomaže zadržati toplinu u lončiću.

P: Koliko fosfornog bakra treba koristiti za čisti bakar?
Dodajte 0,3-0,4% težine kupke na 1200-1220 stepeni, a zatim skinite fosfatnu šljaku pre izlivanja na 1100-1200 stepeni.

P: Zašto se cink nikada ne smije dodati iznad 1200 stepeni?
Cink se brzo ispari na toj temperaturi, tako da se veliki dio dodatka gubi kao dim, kvaliteta odstupa od specifikacije i radno okruženje se pogoršava.

P: Može li se mesing rastopiti od 100% povrata?
Dobro-sortirani povrati iznad 90% mogu funkcionirati, ali samo kada spektrografska verifikacija potvrdi da se sastav i nivoi nečistoća pažljivo prate između zagrijavanja.

P: Zašto je aluminijumskoj bronzi potreban sopstveni lončić?
Aluminij koji ostane u lončiću je koristan u aluminijskoj bronzi, ali je najštetnija nečistoća u kalaj bronzi, gdje degradira duktilnost i potiče inkluzije.

P: Zašto izbjegavati gvozdene šipke za miješanje?
Gvožđe se rastvara u bakrenoj kadi i oslobađa oksidne inkluzije; grafitne ili vatrostalne -šipove održavaju talinu čistom i ujednačenim sastavom.