Vara sakausējumu kausēšanas prakse: tīrs varš, misiņš un bronza

Kāpēc kausēšanas kontrole nosaka liešanas kvalitāti

Kausēšana nav tikai cieta vara sakausējuma pārvēršana šķidrā metālā. Veids, kādā tīģelis tiek uzkarsēts, lādiņa iekraušanas secība, deoksidācijas brīdis un laiks, ko vanna pavada virs šķidruma, atstāj paliekošas pēdas gatavajā lējumā. Gāzes porainība, oksīdu ieslēgumi, cinka zudumi un cieti plankumi sākas krāsnī, nevis veidnē. Šajā rokasgrāmatā ir izklāstīta praktiska kausēšanas prakse trīs ģimenēm, kas uzvedas ļoti atšķirīgi: tīrs varš, misiņš un bronza.

Tīra vara kausēšana

Uzkarsējiet tīģeli, līdz tas kļūst tumši sarkanā krāsā, pēc tam uzlieciet sausu ogles vāku, kura biezums ir 30-50 mm. Secīgi uzlādējiet lūžņus, blokus un stieņus, pabeidzot ar elektrolītisko varu, lai augstākās tīrības pakāpes materiāls vannā nonāktu pēdējais. Uz krāsns mutes var uzlikt priekšsildīšanas piedevas, bet aukstu materiālu nekādā gadījumā nedrīkst iespiest šķidrā metālā. Kušanas laikā lādējiet lādiņu kustībā, lai izvairītos no savienošanās un lokālas pārkaršanas.

Uzkarsē vannu līdz 1200-1220 grādu temperatūrai un deoksidē ar fosfora varu 0,3-0,4% no vannas svara. Deoksidācijas reakcija ir:

5Cu2O + 2P → P2O5 + 10Cu

P2O5 iziet kā gāze, savukārt atlikušais fosfors veido fosfāta izdedžus, kas peld un tiek nosmelti pirms ieliešanas. Bieži kopētā blakusreakcija Cu2O + P2O5=2CuPO3 ir ķīmiski nepareiza, un to nevajadzētu reproducēt mācību materiālos. Noslaukiet izdedžus un ielejiet 1100-1200 grādu temperatūrā.

Kūstošs misiņš

Misiņš ir vara leģēts galvenokārt ar cinku. Apstrādei tiek izmantoti parastie binārie Cu-Zn sakausējumi, savukārt īpašie misiņi satur silīciju, alumīniju, mangānu, svinu, dzelzi vai niķeli; lielākā daļa lieto misiņu ir īpaši misiņi.

Uzlādes sastāvs-:jācenšas iegūt vismaz 30% jaunu materiālu un ne vairāk kā 70% atdeves no svara. Labi sakārtota atdeve var sasniegt 90% vai vairāk ar izciliem rezultātiem, ja spektrogrāfiskā pārbaude apstiprina sastāvu, taču lielam atdeves saturam ir jāpievērš īpaša uzmanība piemaisījumu uzkrāšanai.

Tīrība:katram lādiņam jābūt sausam un tīram; pirms uzlādes notīriet netīrumus un rūsu ar smilšu strūklu. Metāla gabali nedrīkst pārsniegt vienu trešdaļu no tīģeļa diametra vai četras piektdaļas no tā dziļuma.

Rīki:tīģeļiem ir jābūt bez plaisām-, jauniem tīģeļiem jābūt lēnām karsētiem, lietotiem tīģeļiem jāattīra no izdedžiem. Mainot sakausējumu saimes, vispirms nomazgājiet tīģeli ar tās pašas sērijas kausējumu. Maisīšanas stieņi ir pārklāti ar grafītu vai ugunsizturīgu pārklājumu, nekad nav vienkāršs dzelzs, kas piesārņo kausējumu. Lieto veidnes notīra, pārklāj un uzkarsē līdz 100-150 grādiem.

Uzkarsējiet tīģeli līdz tumši sarkanam, uzlieciet 20-40 mm kokogles, pievienojiet elektrolītisko varu un ātri izkausējiet. Vispirms pievienojiet galvenos sakausējumus ar augstāko kušanas temperatūru, pēc tam atgriežot, turot vannu pārklātu ar kokogli. Deoksidēt ar fosfora varu pie 0,04-0,06% P no vara svara 1150-1200 grādos; deoksidēti lējumi uzrāda ievērojami labāku virsmas kvalitāti. Pievienojiet sakausējuma elementus pēc pakāpes: alumīnija-vara sakausējums pie 1100-1120 grādiem ; cinks un alumīnijs partijās 1100-1150 grādu temperatūrā ar izslēgtu jaudu maisīšanas laikā. Silīcija misiņam silīciju pievienojiet pirms cinka; svina misiņam pirms svina pievienojiet cinku. Nekad nepievienojiet cinku virs 1200 grādiem, kur iztvaikošanas zudumi kļūst nopietni.

Īpaša uzmanība ir pelnījusi krustenisko-piesārņojumu. Pēc alumīnija-nesošo sakausējumu kausēšanas tīģeļus un instrumentus nedrīkst izmantot alvas bronzai bez mazgāšanas kausējuma. Alumīnijs ir nekaitīgs, pat vēlams alumīnija bronzā, bet tas ir visvairāk postošais piemaisījums alvas bronzā.

Kūstošā bronza

Lietās bronzas iedala alvas bronzās, kur alva ir galvenais sakausējuma elements un nodrošina labu nodilumizturību un koroziju, kā arī noderīgu izturību un plastiskumu, un alvas -bronzās, piemēram, alumīnija, svina un silīcija tipā.

Alvas bronzai, piemēram, ZCuSn10Pb1 un ZCuPb10Sn10, iepriekš uzkarsējiet tīģeli, pievienojiet 20-40 mm kokogles, ātri izkausējiet elektrolītisko varu, pievienojiet atgriezumus zem vāka, pēc tam pievienojiet fosfora varu aptuveni 0,5% no lādiņa, kas paredzēts alvas bronzai. Pievienojiet cinku, alvu un svinu secīgi, nepārtraukti maisot, noregulējiet uz 1100-1150 grādiem, noslaukiet, pievienojiet apmēram 0,1% fosfora vara galīgai deoksidācijai, uzkaisiet salmu pelnus uz virsmas un ielejiet 1130-1180 grādu temperatūrā.

Alumīnija bronzām, piemēram, ZCuAl10Fe3 un ZCuAl10Fe3Mn2, nekad neizmantojiet tīģeli, kas ir izkausējis citus sakausējumus. Uzkarsē, pievieno kušņu, pēc tam iepriekš uzkarsētu zemu{6}}oglekļa tērauda loksni aptuveni 200 grādos kopā ar atdevi. Samaisiet un paaugstiniet vannu līdz 1150-1180 grādiem, deoksidējiet ar 0,3% fosfora vara un pievienojiet plūsmu. Pievienojiet iepriekš uzkarsētu alumīniju un mangānu pa partijām, katru partiju nospiežot zem virsmas ar maisītāju, noregulējiet uz 1120-1220 grādiem, pārklājiet ar salmu pelniem un ielejiet 1160-1200 grādu temperatūrā.

Alumīnija bronza un silīcija bronza mēdz veidot Al2O3 un SiO2 plēves ar augstu -kušanas-punktu, kas izraisa sārņu ieslēgumus, tāpēc vannai ir jābūt pārklātai un jāizvairās no spēcīgas maisīšanas tuvu virsmai.

Šķērsgriezuma-noteikumi: laiks, maisīšana un vāks

Samaziniet kušanas laiku:ilgāks kausējums nozīmē vairāk elementu izdegšanas un vairāk gāzes savākšanas. Uzsildiet lādiņu un saglabājiet krāsns darbības kompaktas.

Samaisiet ar grafīta stieņiem:dzelzs stieņi izšķīst vannā un atbrīvo oksīdu ieslēgumus, savukārt grafīta maisītāji saglabā sastāvu viendabīgu bez piesārņojuma.

Segšanas līdzekļi:stikls vai boraks ar 0,8-1,2% lādiņa ar 10-15 mm pārsegu vai ogle ar 0,5-0,7% ar 25-35 mm vāku. Noņemiet vākus tikai tieši pirms ieliešanas; ogles var atstāt vietā, lai tās darbotos kā liešanas aizsprosts.

FAQ

J: Kāpēc vispār tiek izmantots ogles pārklājums?
Pārsegs izslēdz gaisu no vannas, ierobežojot vara oksidēšanos un gaistošo elementu, piemēram, cinka, zudumu, kā arī palīdz noturēt siltumu tīģelī.

J: Cik daudz fosfora vara jāizmanto tīram vara?
Pievienojiet 0,3-0,4% no vannas svara 1200-1220 grādu temperatūrā, pēc tam noslaukiet fosfātu izdedžus pirms ieliešanas 1100-1200 grādu temperatūrā.

J: Kāpēc cinku nekad nedrīkst pievienot virs 1200 grādiem?
Cinks šajā temperatūrā ātri iztvaiko, tāpēc liela daļa piedevas tiek zaudēta kā dūmi, šķirne novirzās no specifikācijas un darba vide pasliktinās.

J: Vai misiņu var izkausēt no 100% atdeves?
Labi sakārtota atdeve virs 90% var darboties, taču tikai tad, ja spektrogrāfiskā verifikācija apstiprina sastāvu un piemaisījumu līmeņus, kas tiek rūpīgi novēroti starp apkurēm.

J: Kāpēc alumīnija bronzai ir nepieciešams savs tīģelis?
Tīģelī atstātais alumīnijs ir labvēlīgs alumīnija bronzai, bet tas ir visvairāk kaitīgs alvas bronzas piemaisījums, kur tas pasliktina elastību un veicina ieslēgumu veidošanos.

J: Kāpēc izvairīties no dzelzs maisīšanas stieņiem?
Dzelzs izšķīst vara vannā un atbrīvo oksīdu ieslēgumus; grafīta vai ugunsizturīgi{0}}pārklāti stieņi nodrošina kausējuma tīrību un vienmērīgu sastāvu.