Diskusija par vara gāzes absorbcijas problēmu, tai skaitā gāzes šķīdināšanu, vara kausēšanu, gāzes ietekmi uz lietņiem u.c.
1. Gāzes šķīdināšana
Gāzes, kuras var izšķīdināt varā, galvenokārt ir ūdeņradis un skābeklis. Divatomiskās molekulārās gāzes nevar tieši izšķīdināt metālu kausējumos. Gāzes šķīšanas process ir šāds: atomi adsorbēti uz metāla virsmas - atomi, kas disocējušies elementārā gāzē - difundē metāla režģī, veidojot cietus šķīdumus un savienojumus. Ūdeņradis un skābeklis ir kaitīgi vara elementi. Tie var ne tikai samazināt vara veiktspēju, bet arī var izraisīt "ūdeņraža slimību". Vara lietņi satur noteiktu skābekļa daudzumu, bet, ja tiek izšķīdināts pārmērīgs skābeklis vai ūdeņradis, tas būs galvenais lietņu kvalitātes negadījumu cēlonis. Tāpēc, kausējot varu, ir jāveic pasākumi, lai bloķētu gāzes avotu un izvairītos vai samazinātu gaisa, mitruma, eļļas un dažādu piesārņotāju saskari ar kausējumu. Gāzes šķīdināšanas procesa mērķis ir novērst "adsorbcijas" stāvokli, padarot šķīdināšanas procesu neiespējamu.
Noteiktos adsorbcijas apstākļos gāzes šķīdības pakāpe metālā galvenokārt ir atkarīga no:
(1) Saistošais spēks starp gāzi un metālu.
Elementālās gāzes ūdeņraža atomam ir vismazākais rādiuss, un tas ir ārkārtīgi reaktīvs elements. To var izšķīdināt gandrīz visos metāliskajos šķidrumos un cietās vielās. Daudzos metālos ūdeņradis veido 60% līdz 90% no kopējā gāzes satura, tāpēc metāla absorbciju bieži sauc par "ūdeņraža absorbciju". Skābeklim ir arī spēcīga afinitāte ar varu šķidrumā, un notiek skābekļa absorbcija vai oksidēšana, tāpēc vara šķidrumā veidojas un izšķīst Cu2O.
(2) Temperatūra un laiks
Jo augstāka ir metāla temperatūra un ilgāks kontakta laiks starp gāzi un metālu, jo vairāk gāzes tiks izšķīdinātas. Tikai turpinot paaugstināt temperatūru un pašam izkausētajam metālam ir ļoti augsts tvaika spiediens, šķīdība pakāpeniski samazināsies.
(3) Gāzes difūzijas ātrums šķidrā varā
Jaudas frekvences indukcijas krāsns ievērojami palielina difūzijas ātrumu, pateicoties elektromagnētiskā spēka automātiskai maisīšanas efektam.
(4) Attiecība starp ūdeņradi un skābekli kausētā varā
Attiecība starp ūdeņraža un skābekļa saturu šķidrā varā ir apgriezti proporcionāla mazāk skābekļa un vairāk ūdeņraža, vairāk skābekļa un mazāk ūdeņraža. Tas var izskaidrot, kāpēc TP2, kas ir pilnībā deoksigenēts, ir jutīgāks pret ūdeņraža bojājumiem nekā T2.
2. Vara kausēšana
Vara elektriskās krāsns kausēšanā kā izejvielu izmanto elektrolītisko varu. Pats elektrolītiskais vara materiāls satur gāzi, un tā virsmas stāvoklis būtiski ietekmē izkausētā baseina iesūkšanu.
Kokogles bieži izmanto kā pārklājumu un deoksidētāju, kausējot varu. Tā deoksidāciju veic tikai uz virsmas, kas saskaras ar šķidro metālu, tāpēc to sauc par virsmas deoksidētāju. Deoksidētam vara (piemēram, TP1, TP2) deoksidēšanai izmanto kokogles, bet fosfora varš tiek izmantots arī galīgajai deoksidācijai pirms iznākšanas no krāsns. Fosfora varš var iegrimt izkausētajā baseinā un izšķīst visā izkausētajā baseinā, kā arī mijiedarbojas ar oksidēšanos izkausētajā metālā. Materiālu mijiedarbība, deoksidācijas efekts ir ievērojams.
Iepriekšminētajās divās deoksidācijas reducēšanas reakcijās rodas gāzes, proti, CO, CO2 un P2O5. Šie gāzes produkti var atnest līdzi ūdeņradi, lai tas izkļūtu no šķidruma virsmas ceļā uz augšu no kausējuma. Bet, salīdzinot ar deoksigenāciju, šī dehidrogenēšana ir sekundāra vai ierobežota.
Tomēr ogles patiesībā satur gāzi un mitrumu, īpaši ogles, kas nav labi kalcinētas. Tāpēc ir grūti izvairīties no oksidēšanās un ūdeņraža absorbcijas ogles pārklājuma apstākļos. Kausēšanas, oksidācijas un dehidrogenēšanas laikā ūdeņraža absorbcijas un deoksidācijas procesi bieži vien pastāv līdzās. Jautājums ir par to, kura no tām ir dominējošāka, labvēlīgā vai kaitīgā puse. Tas prasa kontrolēt procesa apstākļus, lai dotu priekšroku priekšrocībām un izvairītos no trūkumiem.
3. Gāzes ietekme uz lietņu liešanu
Ikdienas ražošanā burbuļus uz vara materiāliem var izraisīt ekstrūzija vai lietņu liešana, un tie ir nejauši tehnisko atkritumu defekti. Kvalitātes atbildība par ilglaicīgo un nenormāli lielo burbuļu skaitu gulstas iepriekšējā procesā - liešanā, ko rada poras vara lietņā.
Vara stieņa poras ir piepildītas ar gāzi. Mazākas poras var saspiest kopā pēc apstrādes, bet var tikt atklātas kā virsmas defekti - nolobīšanās turpmāko apstrādes posmu laikā. Ja vara stieņā ir daudz poru, tajā pašā laikā būs lielākas poras. Šajā laikā ekstrudētās caurules sagataves vidējā un aizmugurējā daļā veidosies pūslīši. Pūšļu veidošanās lielākoties tiek nepārtraukti izplatīta ekstrūzijas virzienā un kļūst nopietnāka virzienā uz aizmuguri (pārējo ekstrūzijas galu). , un burbuļošanas sadalījums apkārtmērā ir neregulārs. Tos, kuriem ir izteiktas tulznas, nevar salabot, un tos var tikai nodot metāllūžņos, savukārt tiem, kuriem ir vieglākas tulznas, tiks salabots un pēc tam iesaistīts stiepšanās process. Taču stiepšanas laikā tiek atsegtas pīlings un ieslēgumi, kas vairāk ietekmē ražu. Ekstrūdējot mazākas cauruļu sagataves ar ūdens blīvējumu, augstās dzesēšanas intensitātes un nelielas burbuļošanas dēļ (gāzei nav laika savākties un izplesties), sekojošā aukstās velmēšanas-vilkšanas ražošanas procesā tiek atklāti daudzi defekti, piemēram, lobīšanās un ieslēgumi, un caurule beidzas. Notika daļēja šķelšanās. Pēc atkausēšanas izvilktajā caurulē būs redzams liels izsitumiem līdzīgas pūslīšu veidošanās. Atšķirība no ekstrudētās sagataves pūslīšu veidošanās ir tāda, ka burbuļi lielākoties ir pārtraukti un mazāki. Lielie burbuļi ir kā rīsu graudi, bet mazie - kā adatu gali. Tos nav viegli noteikt ar neapbruņotu aci, un tas ir nepieciešams. To var noteikt, taustot.
Burbuļu veidošanās ir gāzes reagregācijas un izplešanās rezultāts temperatūras un laika ietekmē pēc poru saspiešanas.
Gatavajai caurulei (bez pūslīšu veidošanās) ir slikta spiediena izturība, izplešanās un saplacināšanas īpašības, kas atspoguļo materiāla plastiskuma zudumu.
Vēl viens vara cauruļu pūslīšu veidošanās iemesls ir tas, ka lietnis ir pārsātināts vara ciets šķīdums, kas deformē kristālisko režģi, izraisot trešā tipa spriegumu un samazinot plastiskumu. Ekstrūzijas vai atkausēšanas laikā temperatūras izmaiņu dēļ ūdeņradis izgulsnējas no saskarnēm, piemēram, graudu robežām vai ieslēgumiem, kas stiepjas gar ekstrūzijas virzienu, veidojot burbuļus.
Vara iesūkšana izraisa ekstrūzijas sagataves burbuļošanu. Burbuļu īpašība atkvēlinātās caurulēs ir tāda, ka būtībā katrā caurulē ir burbuļi, kā rezultātā krasi samazinās raža un partijās tiek nodotas metāllūžņos. Tas ļoti atšķiras no citiem pūslīšu veidošanās cēloņiem.
Ieteikumi par pasākumiem aspirācijas novēršanai
Pārmērīgo gāzes saturu vara lietņos izraisa tādu faktoru kombinācija kā ražošanas darbības, kas neatbilst vara kausēšanas un liešanas procesa prasībām, kā arī sliktas izejvielas, pārklājošie līdzekļi un aizsarggāzes. Visi nelabvēlīgie faktori ir pēc iespējas jānovērš, lai nodrošinātu, ka ražošanas pamatā ir drošība un kvalitāte. Pilnveidošanas un uzlabošanas process parāda, ka izkusušajam baseinam (primārā iesūkšana) ir vislielākā ietekme uz sūkšanu. Pēc tam, kad šī saite būtībā ir atrisināta, vara caurules burbuļošana ir ievērojami samazināta (burbuļi paliek arvien mazāki). Tikai tad, kad vienlaikus tiek atrisinātas sekundārās gaisa iesūkšanas, vārpstas pamatnes un blīves problēmas, var pilnībā novērst vara caurules burbuļošanu.
Galvenais, lai novērstu aspirāciju, ir bloķēt "gaisa avotu". Galvenie pasākumi ir:
(1) Elektrolītiskajam vara jāatbilst standartiem; otrreizēji pārstrādāti materiāli no burbuļojošām caurulēm netiek izmantoti sarkanā vara ražošanai.
(2) Iekraušanas materiāli (materiāliem jābūt "bez eļļas, bez ūdens un nesajauktiem") ir jāielādē vairākas reizes un pilnībā jāpiepilda, lai pilnībā likvidētu lādiņa adsorbētos ūdens tvaikus. Koncentrējieties uz krāsns piepildīšanu 2 līdz 3 reizes un nelieciet tajā pārāk daudz reižu.
(3) Oglēm jābūt sausām (vēlams izmantot kalcinētu kokogli). ***Ogles jāpievieno tūlīt pēc iekraušanas ar pārklājuma biezumu 100–150 mm, lai izpildītu prasības gaisa ieelpošanas, deoksidācijas un siltuma saglabāšanas novēršanai.
(4) Pēc tam, kad lādiņš ir izkusis, krāsns durvīm jābūt savlaicīgi aizvērtām.
(5) Gāzes ģenerēšanas sistēmas žāvētājā tiek uzstādīts kalcija hlorīds (dehidrētājs) un savlaicīgi nomainīts, lai absorbētu gāzē esošo mitrumu. Gāzes pārsegs ir pareizi jānosedz, un gāze jāieslēdz 5 līdz 10 minūtes pirms iztukšošanas, lai pilnībā noņemtu sākotnējo gaisu no pārsega.
(6) Vārpstas pamatne ir jāizžāvē un iepriekš jāuzsilda ar gāzi, un
Kā pamatu vajadzētu izmantot vara blokus, bet kā pamatu nedrīkst izmantot zāģu skaidas.
