Atšķirība starp zema skābekļa vara stieņa un bezskābekļa vara stieņa veiktspēju
Vara stienis ir galvenā kabeļu nozares izejviela. Ir divas galvenās ražošanas metodes: nepārtrauktā liešana un velmēšana un nepārtraukta liešana uz augšu. Ir daudzas metodes, kā ražot vara stieņus ar zemu skābekļa saturu ar nepārtrauktu liešanu un velmēšanu. Raksturlielumi ir tādi, ka pēc tam, kad metāls ir izkusis vertikālajā krāsnī, vara šķidrums iziet cauri izolācijas krāsnim, teknei un kanalizācijas caurulei un no izliešanas caurules nonāk slēgtajā veidnes dobumā. Tas tiek atdzesēts ar lielu dzesēšanas intensitāti, lai izveidotu lieto sagatavi, un pēc tam vairākas reizes velmē. Izgatavotais vara stienis ar zemu skābekļa saturu ir karsti apstrādāta struktūra. Sākotnējā liešanas struktūra ir salauzta, un skābekļa saturs parasti ir no 200 līdz 400 ppm. Skābekli nesaturošie vara stieņi pamatā tiek ražoti Ķīnā, nepārtraukti lejot uz augšu. Pēc tam, kad metāls ir izkusis indukcijas krāsnī, tas tiek izliets caur grafīta veidni un pēc tam auksti velmēts vai auksti apstrādāts. Izgatavotais bezskābekļa vara stienis ir liešanas struktūra ar skābekļa saturu parasti zem 20 ppm. Dažādu ražošanas procesu dēļ pastāv lielas atšķirības daudzos aspektos, piemēram, organizatoriskajā struktūrā, skābekļa satura sadalījumā, piemaisījumu formā un sadalījumā.
1. Zīmēšanas sniegums
Vara stieņu vilkšanas veiktspēja ir saistīta ar daudziem faktoriem, piemēram, piemaisījumu saturu, skābekļa saturu un sadalījumu, procesa kontroli utt. Vara stieņu vilkšanas veiktspēja tiek analizēta no iepriekšminētajiem aspektiem.
1. Kausēšanas metodes ietekme uz piemaisījumiem, piemēram, S
Vara stieņu nepārtraukta liešana un velmēšana galvenokārt izkausē vara stieņus, sadedzinot gāzi. Degšanas procesā daži piemaisījumi var tikt zināmā mērā samazināti oksidācijas un iztvaikošanas rezultātā. Tāpēc nepārtrauktās liešanas un velmēšanas metodei ir salīdzinoši zemas prasības izejvielām. Bezskābekļa vara stieņu ražošanā, tā kā kausēšanai tiek izmantota indukcijas krāsns, elektrolītiskā vara virsmas "patina" un "vara pupiņas" pamatā tiek izkausētas vara šķidrumā. Tostarp izkusušajam S ir liela ietekme uz bezskābekli nesaturošu vara stieņu plastiskumu un tas palielinās stieples vilkšanas pārrāvuma ātrumu.
2. Piemaisījumu iekļūšana liešanas laikā
Ražošanas procesa laikā nepārtrauktā liešanas un velmēšanas procesā caur izolācijas krāsni, tekni un caurlaides cauruli ir jāpārnes vara šķidrums, kas ir salīdzinoši viegli izraisīt ugunsizturīgo materiālu lobīšanos. Velmēšanas procesā tam ir jāiziet cauri veltnim, izraisot dzelzs nokrišanu, kas izraisīs vara stieņa ārējos ieslēgumus. Oksīdu velmēšana uz un zem ādas karstās velmēšanas laikā nelabvēlīgi ietekmēs zema skābekļa satura stieņu stieples stiepšanu. Uz augšu vērstās nepārtrauktās liešanas metodes ražošanas process ir salīdzinoši īss. Vara šķidrumu papildina iegremdētā plūsma savienojuma krāsnī, kas maz ietekmē ugunsizturīgo materiālu. Kristalizācija tiek veikta grafīta veidnē, tāpēc procesā var rasties mazāk piesārņojuma avotu un mazāk iespēju iekļūt piemaisījumiem.
O, S un P ir elementi, kas veido savienojumus ar varu. Izkausētā varā skābeklis var daļēji izšķīdināt, bet, vara kondensējoties, skābeklis varā gandrīz nešķīst. Izšķīdušais skābeklis izkausētā stāvoklī izgulsnējas vara=vara oksīda eitektiskā veidā un tiek izplatīts uz graudu robežām. Vara-vara oksīda eitektikas izskats ievērojami samazina vara plastiskumu.
Sēru var izšķīdināt kausētā varā, bet istabas temperatūrā tā šķīdība ir gandrīz samazināta līdz nullei. Tas parādās pie graudu robežām vara sulfīda veidā, kas ievērojami samazina vara plastiskumu.
3. Skābekļa izplatības forma un ietekme vara stieņos ar zemu skābekļa saturu un bezskābekļa vara stieņiem
Skābekļa saturam ir būtiska ietekme uz zema skābekļa satura vara stieņu stieples vilkšanas veiktspēju. Kad skābekļa saturs palielinās līdz optimālajai vērtībai, vara stieņa stieples pārrāvuma ātrums ir viszemākais. Tas ir tāpēc, ka skābeklis darbojas kā savācējs, reaģējot ar lielāko daļu piemaisījumu. Mērens skābeklis arī veicina ūdeņraža izvadīšanu no vara šķidruma, radot ūdens tvaiku pārplūdi un samazina poru veidošanos. Optimālais skābekļa saturs nodrošina vislabākos apstākļus stieples vilkšanas procesam.
Vara stieņu oksīdu ar zemu skābekļa saturu sadalījums: sākotnējā sacietēšanas stadijā nepārtrauktā liešanā siltuma izkliedes ātrums un vienmērīga dzesēšana ir galvenie faktori, kas nosaka vara stieņu oksīdu sadalījumu. Nevienmērīga dzesēšana radīs būtiskas atšķirības vara stieņa iekšējā struktūrā, bet turpmākajā karstajā apstrādē kolonnu kristāli parasti tiek iznīcināti, padarot vara oksīda daļiņas smalkas un vienmērīgi sadalītas. Tipiskā situācija, ko izraisa oksīda daļiņu agregācija, ir centrālās plīšanas. Papildus oksīda daļiņu sadalījuma ietekmei vara stieņiem ar mazākām oksīda daļiņām ir labāki stiepļu vilkšanas raksturlielumi, un lielākas Cu2O daļiņas var izraisīt stresa koncentrācijas punktus un lūzumus.
Skābekļa saturs bezskābekļa vara pārsniedz standartu, vara stienis kļūst trausls, pagarinājums samazinās, stiepšanās raksta ports izskatās tumši sarkans, un kristāliskā struktūra ir vaļīga. Kad skābekļa saturs pārsniedz 8ppm, procesa veiktspēja pasliktinās, kas izpaužas kā ievērojams stieņu un stiepļu lūzumu ātruma pieaugums liešanas un stiepšanas laikā. Tas ir tāpēc, ka skābeklis var reaģēt ar varu, veidojot trauslu vara oksīda fāzi, veidojot vara-vara oksīda eitektiku, kas tiek sadalīta robežās ar tīkla struktūru. Šai trauslajai fāzei ir augsta cietība, un tā atdalīsies no vara korpusa aukstās deformācijas laikā, kā rezultātā samazinās vara stieņa mehāniskās īpašības un turpmākajā apstrādē tas viegli saplīst. Augsts skābekļa saturs var izraisīt arī bezskābekļa vara stieņu vadītspējas samazināšanos. Tāpēc nepārtrauktas liešanas process un produkta kvalitāte ir stingri jākontrolē.
4. Ūdeņraža ietekme
Nepārtrauktā liešanā uz augšu skābekļa saturs tiek kontrolēts zemā līmenī, un oksīdu blakusparādības ir ievērojami samazinātas, bet ūdeņraža ietekme kļūst par būtiskāku problēmu. Pēc sūkšanas kausējumā notiek līdzsvara reakcija: H2O(g)=[O]+2[H];
Gāze un irdenums veidojas, kristalizācijas procesa laikā no pārsātinātā šķīduma nogulsnējot un agregējoties ūdeņradim. Ūdeņradis, kas nogulsnēts pirms kristalizācijas, var samazināt vara oksīdu, veidojot ūdens burbuļus. Tā kā liešanai uz augšu ir raksturīga vara šķidruma kristalizācija no augšas uz leju, izveidotā šķidruma forma ir aptuveni koniska. Gāze, kas izdalās pirms vara šķidruma kristalizācijas, peldēšanas procesa laikā tiek bloķēta cietēšanas struktūrā, un kristalizācijas laikā lietajā stienī veidojas poras. Ja gāzes saturs augšupvērstajā svinā ir mazs, izdalītais ūdeņradis atrodas pie graudu robežas, veidojot vaļīgumu; ja gāzes saturs ir augsts, tas sakrājas porās. Tāpēc poras un vaļīgumu veido gan ūdeņradis, gan ūdens tvaiki.
Ūdeņradis nāk no dažādām procesa saitēm augšupvērstas svina ražošanas procesā, piemēram, izejmateriāla elektrolītiskā vara "patina", palīgmateriāla ogles**, klimata vide**, un grafīta kristalizators netiek žāvēts. Tāpēc kausēšanas krāsnī esošā vara šķidruma virsma jāpārklāj ar ceptām oglēm, un elektrolītiskajam vara jācenšas noņemt "patīnu", "vara pupiņas" un "ausis", kas ir ļoti svarīgi, lai uzlabotu kvalitāti. bezskābekļa vara stieņi.
Nepārtrauktā liešanas un velmēšanas procesā ūdeņraža kontrolei bieži izmanto mērenu skābekļa satura kontroli. Cu2O+ H2= 2Cu+ H2O
Tā kā vara šķidrums liešanas procesā kristalizējas no apakšas uz augšu, ūdens tvaiki, ko vara šķidrumā rada skābeklis un ūdeņradis, var viegli uzpeldēt un aizplūst, un lielāko daļu vara šķidrumā esošā ūdeņraža var efektīvi noņemt, tāpēc ietekme uz vara stieni ir neliela.
