Padziļināts raksts, kurā izskaidrota dažādu kategoriju vara sakausējumu, tostarp tīra vara, misiņa, bronzas u.c., kausēšana.
1. Tīra vara kausēšana
(1) Vispirms uzkarsējiet tīģeli līdz tumši sarkanam un pievienojiet apmēram 30-50 cm biezu sausas ogles vai pārklājuma slāni tīģeļa apakšā. Pēc tam secīgi pievienojiet atlikušos materiālus, atkritumu blokus un stieņus un visbeidzot pievienojiet elektrolītisko varu.
(2) Papildu sakausējuma elementus var novietot uz plīts priekšsildīšanai. Aukstu materiālu pievienošana šķidrajam metālam ir stingri aizliegta. Visā kausēšanas procesā lādiņš ir bieži jāpārvieto, lai novērstu tiltu veidošanos.
(3) Paaugstiniet temperatūru, lai sakausējums pilnībā izkausētu. Pēc tam, kad sakausējums ir pilnībā izkusis un temperatūra sasniedz 1200-1220 grādu, fosfora vara deoksidēšanai pievieno 0,3%-0,4% no sakausējuma šķidruma svara. Starp fosforu un vara oksīdu notiek šādas reakcijas: 5Cu2O+2P=P2O5+10Cu un Cu2O+P2O5= 2CuPO3, radītā fosfora pentoksīda gāze izplūst no sakausējuma, vara fosfāts var peldēt uz šķidruma virsmas, un izdedži tiek noņemti, tādējādi sasniedzot deoksidācijas mērķi.
(4) Visbeidzot, izdedžus izņem no krāsns, un sakausējuma šķidruma izliešanas temperatūra parasti ir 1100-1200 grādi.
2. Misiņa kausēšana
Sakausējums uz vara bāzes ar cinku kā galveno sakausējuma elementu ir misiņš, ko iedala divās kategorijās: parastais misiņš un īpašais misiņš. Parastais misiņš ir binārs sakausējums, kas sastāv no vara un cinka, ko galvenokārt izmanto spiediena apstrādei. Speciāls misiņš tiek izgatavots, parastajam misiņam pievienojot citus leģējošus elementus (piemēram, silīciju, alumīniju, mangānu, svinu, dzelzi, niķeli utt.). Lietais misiņš galvenokārt ir īpašs misiņš.
(1) Sakausējuma sastāvdaļas un metāla uzlādes prasības. Vara sakausējumu ķīmiskajā sastāvā, ņemot vērā galveno komponentu lielo variāciju diapazonu, sastāvdaļu aprēķināšanas procesā jāizvēlas atbilstošas sastāvdaļas, pamatojoties uz to veiktspējas prasībām. Sakausējuma ķīmiskajam sastāvam jāatbilst GB1176-87. Vairāku plaši lietotu misiņa kausēšanas sastāvdaļu sastāvdaļas ir norādītas 1. tabulā.
image.png
Ir nepieciešams, lai krāsns materiāls būtu sauss un tīrs, un visi netīrumi vai rūsa ir jānotīra ar smilšu pūšanu.
(2) Uzlādes koeficients Saskaņā ar vispārīgo liešanas praksi jaunu materiālu sastāvam ir jābūt lielākam par vai vienādam ar 30% no kopējā lādiņa svara, un pārstrādātajiem materiāliem jābūt mazākiem vai vienādiem ar 70%. Tomēr faktiskajā ražošanā mēs uzskatām, ka vara sakausējumos ir daudz pārstrādātu materiālu. Ja otrreizējās pārstrādes materiālu masas procentuālā daļa ir lielāka vai vienāda ar 90% krāsns materiālu proporcijā, kušanas kvalitāte joprojām ir ļoti laba. Ķīmiskā spektra analīze pierāda, ka lējumu sastāvs ir kvalificēts. Ja ir daudz pārstrādātu materiālu, ir jāapsver, vai sakausējuma piemaisījumi pārsniedz standartu.
(3) Sagatavošana pirms kausēšanas ① Metāla lādiņa sagatavošana: Pārstrādātais lādiņš ir tāda paša zīmola lūžņi, izliešanas stāvvadi un pārkausēti lietņi, kuriem ir jābūt skaidram ķīmiskajam sastāvam. Pirms ieiešanas krāsnī tiek izmantota smilšu pūšana, lai noņemtu virsmas netīrumus, un krāsni ielādē pēc iepriekšējas uzsildīšanas (pirmo auksto krāsns kausējumu partiju var uzsildīt ar krāsni); elektrolītiskais varš tiek pūsts ar smiltīm, lai noņemtu netīrumus, un pēc iepriekšējas uzsildīšanas 500-550 grādos, lai noņemtu mitrumu, (pirmo auksto krāsns kausējumu partiju var iepriekš uzsildīt ar krāsni; tīra metāla elementus var iepriekš uzsildīt krāsnī pirms ievadīšanas krāsns Maksimālais metāla lādiņa izmērs nedrīkst pārsniegt 1/3 no tīģeļa diametra, un garums nedrīkst pārsniegt 4/5 no tīģeļa dziļuma ② Tīģeļa un kausēšanas iekārtu un instrumentu sagatavošana: Pirms lietošanas tīģelim jābūt bez plaisām un citiem bojājumiem, kas ietekmē drošību, lai novērstu vecā tīģeļa iekšējo virsmu, izmantojot jaunu grafīta tīģeli kausēšanas sakausējuma veids, tīģelis pirms kausēšanas ir jāizkausē ar tādu pašu sakausējumu sēriju un jāmazgā maisīšanas stienis, kas izgatavots no ugunsizturīgiem materiāliem un grafīta, rūpīgi jāiztīra no krāsas un rūsas paliekām un jāpārklāj ar Uzklāt ugunsizturīga materiāla slāni vai; krāsojiet, pēc tam nosusiniet un nolieciet lietošanai; lietņu veidne pirms lietošanas rūpīgi jāiztīra un pēc krāsas uzklāšanas uzkarsēta līdz 100-150 grādiem.
(4) Pārklājuma un kušņu sagatavošana
①Ogles jāieliek noslēgtā cepeškrāsnī un jācep vismaz 800 grādos 4 stundas. Kad tas ir gatavs lietošanai, tas nedrīkst absorbēt mitrumu. ② Segšanas līdzekli, sausas kokogles var izmantot arī kā pārklājošo līdzekli. Pārklājuma līdzekļiem nepieciešama žāvēšana un gružu noņemšana.
(5) Sakausējumu kausēšanas process
① Vispirms uzkarsējiet tīģeli līdz tumši sarkanam un pievienojiet 20-40cm biezas ogles apakšā.
② Pievienojiet elektrolītisko varu, ātri uzkarsējiet un izkausējiet, pēc tam pievienojiet starpsakausējumu secībā: vispirms ar augstāko kušanas temperatūru un pēc tam ar zemāko kušanas temperatūru (ja tāds ir pievienots), un visbeidzot pievienojiet atpakaļ krāsns lādiņam un pievienojiet vienlaikus ogles, lai nodrošinātu, ka sakausējuma šķidruma līmenis netiek pakļauts gaisa iedarbībai.
③ Misiņa kausēšanai parasti nepieciešama arī deoksidācija. Kad viss varš ir izkusis, fosfora varš (aprēķināts, ka P veido 0,04%-0,06% no izkausētā vara svara) tiek pievienots, kad temperatūra sasniedz 1150-1200 grāds deoksidācijai. Pēc praktiskā deoksidācijas un nedeoksidācijas salīdzināšanas deoksidētu lējumu virsmas kvalitāte ir labāka nekā bez deoksidācijas.
④ Pievienojiet leģējošus elementus atbilstoši katras sakausējuma kategorijas sastāva prasībām: pievienojiet alumīnija-vara galveno sakausējumu 1100-1120 pakāpē, pievienojiet tīru cinku un tīru alumīniju pa partijām 1100-1150 pakāpē strāvas padeves pārtraukuma laikā un samaisiet. Kausējot silīcija misiņu, vispirms jāpievieno silīcijs un pēc tam cinks; kausējot svina misiņu, vispirms jāpievieno cinks un pēc tam svins. Cinka elementa pievienošanas temperatūra jākontrolē. Ja pēc cinka pievienošanas temperatūra pazeminās, jaudu var nosūtīt starpposmā. Ja sakausējuma šķidruma temperatūra ir augstāka par 1200 grādiem, cinka pievienošana nav atļauta.
⑤ Noņemiet izdedžus no krāsns, noregulējiet sakausējuma šķidrumu līdz temperatūrai, kas nepieciešama liešanas procesa kartei, un ātri iztukšojiet to no krāsns ieliešanai. Sakausējuma liešanas temperatūra ir viens no faktoriem, kas ietekmē lējuma veiktspēju. Vispārējā krāsns temperatūra ir ZCuZn38: 1100-1130 grādi; ZCuZn40Pb2: 1080-1100 grāds ; ZCuZn31Al2: 1120-1140 grāds ; ZCuZn16Si4: 1100-1140 grāds .
⑥ Ja tiek izkausētas divas dažādas sakausējuma kategorijas un tiek ietekmēts to ķīmiskais sastāvs, krāsns ir jāmazgā starplaikā. Piemēram, izmantojiet tīģeli un instrumentus, kas izmantoti alumīnija bronzas kausēšanai, lai izkausētu alvas bronzu, un tīģelī un instrumentos ir jābūt alumīnijam. Lai gan alumīnijs ir kvalificēts alumīnija bronzas komponents, tas ir kaitīgākais elements alvas bronzā. .
Kvalificētus lējumus var iegūt pēc vispārējo vara sakausējumu deoksidēšanas. Tomēr alumīnija bronza, alumīnija misiņš, silīcija bronza utt. viegli oksidējas, veidojot augstas kušanas temperatūras oksīdus Al2O3 un SiO2, izraisot lējumu ieslēgumus.
3. bronzas kausēšana
Lieto bronzu pēc sastāva var iedalīt alvas bronzā un bezalvas bronzā. Alvas bronza ir sakausējums uz vara bāzes, kura galvenais sakausējuma elements ir alva. Tam ir laba nodilumizturība, izturība pret koroziju, laba izturība un plastiskums. Pie bronzas bez alvas pieder alumīnija bronza, svina bronza, silīcija bronza u.c., kas satur dažādus galvenos elementus. Piemēram, alumīnija bronza ir sakausējums uz vara bāzes ar alumīniju kā galveno sakausējuma elementu.
(1) Sakausējuma sastāvdaļas un metāla uzlādes prasības. Sastāvdaļas vairāku plaši lietotu bronzas sakausējumu kausēšanai ir norādītas 2. tabulā.
image.png
Prasības: ZCuAl10Fe3 sakausējumam ir atļauts pievienot {{0}},7% ~ 0,9% Ni un 0,3% ~ 0,4% Mn, lai uzlabotu mehāniskās īpašības no sakausējuma.
(2) Krāsns lādiņa attiecībai: jaunu materiālu īpatsvaram jābūt lielākam par vai vienādam ar 30% no kopējā krāsns lādiņa svara, un pārstrādātajiem materiāliem jābūt mazākiem vai vienādiem ar 70%.
(3) Sagatavošana pirms kausēšanas Sagatavošana pirms bronzas kausēšanas ir tāda pati kā misiņa kausēšanai. Ogles jāieliek slēgtā cepeškrāsnī un jācep ne zemāk par 800 grādiem 4 stundas. Kad tas ir gatavs lietošanai, tas nedrīkst absorbēt mitrumu. Salmu pelni jāsasmalcina pulverī, jānoņem mitrums un rūpīgi jāizžāvē. Pirms lietošanas pievērsiet uzmanību mitruma necaurlaidībai. Pārklājuma līdzekļiem nepieciešama žāvēšana un gružu noņemšana.
(4) Sakausējumu kausēšanas process Ir daudz veidu lietās bronzas. Šeit ir apskatīti tikai daži tipiski sakausējumi. Kā atsauci var izmantot citus tāda paša veida vara sakausējumus.
ZCuSn10Pb1 un ZCuPb10Sn10 kausēšana: ① Vispirms uzkarsējiet tīģeli līdz tumši sarkanam un pievienojiet apakšā 20 cm-40cm biezu kokogli. ② Pievienojiet elektrolītisko varu, ātri uzsildiet un izkausējiet to, pēc tam pievienojiet pārstrādātos materiālus un vienlaikus pievienojiet kokogli, lai nodrošinātu, ka sakausējuma šķidruma līmenis nav pakļauts gaisam. ③Pēc tam, kad atgrieztais lādiņš ir izkusis, pievienojiet fosfora varu (parasti 0,5% no lādiņa svara, un var pievienot visu fosfora-varu, ko izmanto, kausējot fosforalvas bronzu). ④ Secīgi pievienojiet cinku, alvu un svinu (atbilstoši sastāvdaļām). Kad iepriekšējais lādiņš ir pilnībā izkusis, pievienojiet nākamo un nepārtraukti maisiet sakausējuma šķidrumu. ⑤Noregulējiet sakausējuma šķidruma temperatūru starp 1100-1150 grādiem. ⑥Izlaužiet no krāsns izdedžus, pievienojiet fosfora varu (parasti 0,1% no lādiņa svara), deoksidējiet, vienmērīgi samaisiet un apkaisa ar salmu pelnu slāni uz sakausējuma šķidruma virsmas un noregulējiet sakausējuma šķidrumu līdz temperatūrai, kas nepieciešama liešanas procesa karti (parasti 1130 -1180 grāds), pēc tam ātri izlejiet no krāsns.
ZCuAl10Fe3 un ZCuAl10Fe3Mn2 kausēšana: ① Šo divu sakausējumu kausēšanai neizmantojiet tīģeļus, kas ir izkausējuši citus sakausējumus. ② Uzkarsē tīģeli līdz tumši sarkanam un pievieno sagatavoto plūsmu. . ③ Pievienojiet zema oglekļa satura plānas tērauda loksnes, kas iepriekš uzkarsētas līdz aptuveni 200 grādiem, un vienlaikus pārstrādātus materiālus, pēc kausēšanas samaisiet sakausējumu un paaugstiniet temperatūru līdz 1150-1180 grādiem. ④Pievienojiet 0,3% fosfora vara pēc sakausējuma svara deoksidācijai un pievienojiet plūsmu. ⑤ Pievienojiet tīru alumīniju un tīru mangānu (atbilstoši sastāvdaļām), kas iepriekš uzkarsēts līdz 200 grādiem. Pēc katras partijas pievienošanas nospiediet to ar maisīšanas stieni, lai tā ātri izkausētu, un nepārtraukti maisiet, lai sastāvdaļas būtu viendabīgas. ** Visbeidzot noregulējiet sakausējuma šķidruma temperatūru uz 1120-1220 grādiem. ⑥ Pārklājiet izdedžus ar salmu pelniem, noregulējiet sakausējuma temperatūru atbilstoši liešanas procesa kartei (parasti 1160-1200 grāds) un pēc tam ātri noregulējiet liešanas procesu.
4. Vairāki jautājumi, kam jāpievērš uzmanība kausēšanas laikā
(1) Kušanas laiks ir jākontrolē. Laiku no kausēšanas sākuma līdz kausēšanas beigām (sakausējums iziet no krāsns) sauc par kušanas laiku. Kušanas laika ilgums ne tikai ietekmēs produktivitāti, bet arī būtiski ietekmēs lējuma detaļu kvalitāti. Tā kā kušanas laiks palielinās, sakausējuma elementu degšanas ātrums palielinās un palielinās gāzes absorbcijas iespēja. Tāpēc kausēšanas darbi jāpabeidz pēc iespējas īsākā laikā. Ja iespējams, pēc iespējas jāpalielina lādiņa priekšsildīšanas temperatūra, un darbībai jābūt kompaktai un ātrai.
(2) Kausēšanai izmantotajam maisīšanas stienim ir jābūt oglekļa stienim. Daži vara sakausējumu elementi, piemēram, dzelzs un svins, kausējot pastāv mehānisku maisījumu veidā. Ir arī daži elementi, kas dažāda blīvuma dēļ mēdz radīt īpatnējā smaguma segregāciju un stratifikāciju. Prakse ir pierādījusi, ka šie elementi kausēšanas un liešanas procesā var viegli izraisīt nekvalificētu ķīmisko sastāvu un nekvalificētas mehāniskās īpašības. Lai pārvarētu šo parādību, mums jāizmanto maisīšana, kas ir neatņemama kausēšanas un liešanas sastāvdaļa. Tomēr temperatūras mērīšanas un dzesēšanas laikā maisīšana parasti nav nepieciešama. Izmantotā maisītāja materiāla sastāvs parasti ir grafīts. Tas ir tāpēc, ka, ja tiek izmantoti citi maisīšanas materiāli, piemēram, dzelzs stienis, dzelzs stienis maisīšanas procesā izkusīs, ietekmējot sakausējuma ķīmisko sastāvu. Tajā pašā laikā, ja dzelzs stienis tiek iepriekš uzkarsēts augstākā temperatūrā krāsnī vai maisīšanas laiks ir ilgāks, oksīdi uz dzelzs stieņa nonāks sakausējuma šķidrumā un kļūs par piemaisījumiem; ja dzelzs stienis ir iepriekš uzkarsēts zemākā temperatūrā, maisīšanas laikā sakausējums tiks maisīts. Lai pieliptu pie dzelzs stieņa, to var ievērot ražošanā.
(3) Problēmas ar pārklājuma lietošanu kausēšanas laikā. Vara sakausējumu kausēšanai pārklājuma daudzums parasti ir: 0,8%-1,2% no lādiņa svara, izmantojot stiklu un boraksu, jo pārklājošā slāņa biezumam ir jābūt saglabāts 10- 15cm; izmantojot kokogli, deva ir aptuveni 0,5%-0,7% no lādiņa svara, un pārklājošā slāņa biezums jāsaglabā 25-35 cm. Pārklājuma noņemšanas laiku parasti veic pirms ieliešanas. Ja tas tiek darīts pārāk agri, tas palielinās vara sakausējuma oksidāciju un gaisa absorbciju. Ja kā pārklājumu izmanto kokogles un izdedžus bloķējošais efekts ir labs, pārklājošais līdzeklis nav jānoņem, lai tas varētu pildīt arī izdedžus bloķējošu lomu ieliešanas procesā, un efekts ir ideālāks.
