तांबा मिश्र धातु पिघलने का अभ्यास: शुद्ध तांबा, पीतल और कांस्य

पिघलने का नियंत्रण कास्टिंग की गुणवत्ता क्यों तय करता है?

पिघलना केवल ठोस तांबे मिश्र धातु को तरल धातु में बदलने का मामला नहीं है। जिस तरह से क्रूसिबल को पहले से गर्म किया जाता है, जिस क्रम में चार्ज लोड किया जाता है, जिस क्षण डीऑक्सीडेशन किया जाता है और स्नान अपने तरल पदार्थ के ऊपर जो समय बिताता है, वह सभी तैयार कास्टिंग पर स्थायी निशान छोड़ते हैं। गैस सरंध्रता, ऑक्साइड समावेशन, जस्ता हानि और कठोर धब्बे भट्ठी में शुरू होते हैं, सांचे में नहीं। यह मार्गदर्शिका तीन परिवारों के लिए व्यावहारिक पिघलने का अभ्यास निर्धारित करती है जो बहुत अलग व्यवहार करते हैं: शुद्ध तांबा, पीतल और कच्चा कांस्य।

शुद्ध तांबे को पिघलाना

क्रूसिबल को पहले से गरम करें जब तक कि वह गहरे लाल रंग का न हो जाए, फिर नीचे 30{2}}50 मिमी मोटे सूखे चारकोल कवर को चार्ज करें। क्रम में स्क्रैप, ब्लॉक और बार को चार्ज करें, शीर्ष पर इलेक्ट्रोलाइटिक तांबे के साथ फिनिशिंग करें ताकि उच्चतम शुद्धता वाली सामग्री स्नान में सबसे अंत में प्रवेश करे। भट्टी के मुंह पर प्रीहीटिंग एडिटिव्स लगाए जा सकते हैं, लेकिन ठंडी सामग्री को कभी भी तरल धातु में नहीं धकेलना चाहिए। ब्रिजिंग और स्थानीय ओवरहीटिंग को रोकने के लिए पिघलने के दौरान चार्ज को चालू रखें।

स्नान को 1200-1220 डिग्री पर पूरी तरह पिघला लें और स्नान के वजन के 0.3-0.4% पर फॉस्फोरस तांबे के साथ डीऑक्सीडाइज़ करें। डीऑक्सीडेशन प्रतिक्रिया है:

5Cu2O + 2P → P2O5 + 10Cu

P2O5 गैस के रूप में निकलता है, जबकि अवशिष्ट फॉस्फोरस फॉस्फेट स्लैग बनाता है जो तैरता है और डालने से पहले हटा दिया जाता है। बार-बार कॉपी की गई साइड प्रतिक्रिया Cu2O + P2O5=2CuPO3 रासायनिक रूप से गलत है और इसे प्रशिक्षण सामग्री में पुन: प्रस्तुत नहीं किया जाना चाहिए। स्लैग को हटा दें और 1100-1200 डिग्री पर डालें।

पिघलता हुआ पीतल

पीतल मुख्य रूप से जस्ता के साथ तांबा मिश्रित होता है। साधारण बाइनरी Cu-Zn मिश्र धातुओं का उपयोग गढ़ा प्रसंस्करण के लिए किया जाता है, जबकि विशेष पीतल में सिलिकॉन, एल्यूमीनियम, मैंगनीज, सीसा, लोहा या निकल होते हैं; अधिकांश ढले हुए पीतल विशेष पीतल होते हैं।

मेक अप चार्ज करें-:कम से कम 30% नई सामग्री और वजन के हिसाब से 70% से अधिक रिटर्न का लक्ष्य रखें। अच्छी तरह से क्रमबद्ध रिटर्न उत्कृष्ट परिणामों के साथ 90% या उससे अधिक तक पहुंच सकता है जब स्पेक्ट्रोग्राफिक सत्यापन संरचना की पुष्टि करता है, लेकिन उच्च रिटर्न सामग्री अशुद्धता संचय पर बारीकी से ध्यान देने की मांग करती है।

साफ़-सफ़ाई:चार्ज का प्रत्येक टुकड़ा सूखा और साफ होना चाहिए; चार्ज करने से पहले सैंडब्लास्ट की गंदगी और जंग को हटा दें। धातु के टुकड़े क्रूसिबल व्यास के एक तिहाई या उसकी गहराई के चार-पांचवें से अधिक नहीं होने चाहिए।

औजार:क्रूसिबल को दरार मुक्त होना चाहिए -, नए क्रूसिबल को धीरे-धीरे गर्म किया जाना चाहिए, उपयोग किए गए क्रूसिबल को स्लैग से साफ किया जाना चाहिए। मिश्र धातु परिवारों को बदलते समय, पहले क्रूसिबल को उसी श्रृंखला के पिघले हुए पानी से धो लें। हिलाने वाली छड़ें ग्रेफाइट या दुर्दम्य लेपित होती हैं, कभी भी सादा लोहा नहीं, जो पिघल को दूषित करता है। इनगोट सांचों को साफ किया जाता है, लेपित किया जाता है और 100-150 डिग्री पर पहले से गरम किया जाता है।

क्रूसिबल को गहरे लाल रंग में पहले से गरम करें, उसमें 20 - 40 मिमी चारकोल डालें, इलेक्ट्रोलाइटिक कॉपर डालें और तेजी से पिघलाएँ। सबसे पहले उच्चतम गलनांक वाले मास्टर मिश्रधातु डालें, फिर स्नान को चारकोल से ढककर रखें। 1150-1200 डिग्री पर तांबे के वजन के 0.04-0.06% पी पर फॉस्फोरस तांबे के साथ डीऑक्सीडाइज़; डीऑक्सीडाइज्ड कास्टिंग सतह की बेहतर गुणवत्ता दिखाती है। ग्रेड के अनुसार मिश्र धातु तत्व जोड़ें: 1100-1120 डिग्री पर एल्यूमीनियम-तांबा मास्टर मिश्र धातु; हिलाते समय बिजली बंद करके 1100-1150 डिग्री पर जस्ता और एल्युमीनियम को बैचों में मिलाएं। सिलिकॉन पीतल के लिए जस्ता से पहले सिलिकॉन जोड़ें; सीसा पीतल के लिए सीसे से पहले जस्ता मिलाएं। जिंक को कभी भी 1200 डिग्री से ऊपर न डालें, जहां अस्थिरता का नुकसान गंभीर हो जाता है।

क्रॉस-संदूषण पर विशेष ध्यान देने की आवश्यकता है। एल्युमीनियम को पिघलाने के बाद -युक्त मिश्रधातुओं, क्रूसिबलों और औजारों का उपयोग बिना धोए टिन के कांसे के लिए नहीं किया जाना चाहिए। एल्युमीनियम कांस्य में एल्युमीनियम हानिरहित है, यहां तक ​​कि वांछनीय भी है, लेकिन टिन कांस्य में यह सबसे हानिकारक अशुद्धता है।

पिघलता हुआ कांस्य

कास्ट कांस्य को टिन कांस्य में विभाजित किया जाता है, जहां टिन मुख्य मिश्र धातु तत्व है और अच्छा पहनने और संक्षारण प्रतिरोध के साथ-साथ उपयोगी ताकत और प्लास्टिसिटी प्रदान करता है, और टिन मुक्त कांस्य जैसे एल्यूमीनियम, सीसा और सिलिकॉन प्रकार प्रदान करता है।

ZCuSn10Pb1 और ZCuPb10Sn10 जैसे टिन कांस्य के लिए, क्रूसिबल को पहले से गरम करें, 20 - 40 मिमी चारकोल डालें, इलेक्ट्रोलाइटिक तांबे को तेजी से पिघलाएं, कवर के नीचे रिटर्न जोड़ें, फिर फॉस्फोर-टिन कांस्य के लिए चार्ज के लगभग 0.5% पर फॉस्फोरस तांबा जोड़ें। लगातार हिलाते हुए क्रम में जस्ता, टिन और सीसा मिलाएं, 1100-1150 डिग्री पर समायोजित करें, स्किम करें, अंतिम डीऑक्सीडेशन के लिए लगभग 0.1% फास्फोरस तांबा जोड़ें, सतह पर भूसे की राख छिड़कें और 1130-1180 डिग्री पर डालें।

ZCuAl10Fe3 और ZCuAl10Fe3Mn2 जैसे एल्यूमीनियम कांस्य के लिए, कभी भी ऐसे क्रूसिबल का उपयोग न करें जिसने अन्य मिश्र धातुओं को पिघला दिया हो। पहले से गरम करें, फ्लक्स जोड़ें, फिर कम कार्बन स्टील शीट को लगभग 200 डिग्री पर रिटर्न के साथ पहले से गर्म करें। हिलाएं और स्नान को 1150-1180 डिग्री तक बढ़ाएं, 0.3% फॉस्फोरस तांबे के साथ डीऑक्सीडाइज करें और फ्लक्स जोड़ें। बैचों में पहले से गरम एल्यूमीनियम और मैंगनीज जोड़ें, प्रत्येक बैच को स्टिरर के साथ सतह के नीचे दबाएं, 1120-1220 डिग्री पर समायोजित करें, पुआल की राख के साथ कवर करें और 1160-1200 डिग्री पर डालें।

एल्यूमिनियम कांस्य और सिलिकॉन कांस्य उच्च पिघलने वाली -बिंदु Al2O3 और SiO2 फिल्में बनाते हैं जो स्लैग समावेशन का कारण बनते हैं, इसलिए स्नान को ढककर रखें और सतह के करीब हिंसक हलचल से बचें।

क्रॉस-काटने के नियम: समय, हिलाना और ढकना

पिघलने का समय कम करें:लंबे समय तक पिघलने का मतलब है अधिक तत्व बर्नआउट और अधिक गैस पिकअप। चार्ज को पहले से गरम करें और भट्टी संचालन को संक्षिप्त रखें।

ग्रेफाइट की छड़ों से हिलाएँ:लोहे की छड़ें स्नान में घुल जाती हैं और ऑक्साइड समावेशन छोड़ती हैं, जबकि ग्रेफाइट स्टिरर संदूषण के बिना संरचना को एक समान रखते हैं।

कवरिंग एजेंट:10-15 मिमी कवर के साथ 0.8-1.2% चार्ज पर ग्लास या बोरेक्स, या 25-35 मिमी कवर के साथ 0.5-0.7% पर चारकोल। डालने से ठीक पहले ही ढक्कन हटाएँ; चारकोल को एक डालने वाले बांध के रूप में कार्य करने के लिए छोड़ा जा सकता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: आखिर चारकोल कवर का उपयोग क्यों किया जाता है?
कवर स्नान से हवा को बाहर निकालता है, तांबे के ऑक्सीकरण और जस्ता जैसे अस्थिर तत्वों के नुकसान को सीमित करता है, और यह क्रूसिबल में गर्मी बनाए रखने में भी मदद करता है।

प्रश्न: शुद्ध तांबे के लिए कितना फॉस्फोरस तांबा इस्तेमाल किया जाना चाहिए?
1200-1220 डिग्री पर स्नान भार का 0.3-0.4% डालें, फिर 1100-1200 डिग्री पर डालने से पहले फॉस्फेट स्लैग को हटा दें।

प्रश्न: जिंक को कभी भी 1200 डिग्री से ऊपर क्यों नहीं डालना चाहिए?
उस तापमान पर जिंक तेजी से अस्थिर होता है, इसलिए अतिरिक्त मात्रा का एक बड़ा हिस्सा धुएं के रूप में नष्ट हो जाता है, ग्रेड विनिर्देश से हट जाता है और काम करने का माहौल खराब हो जाता है।

प्रश्न: क्या पीतल को 100% रिटर्न से पिघलाया जा सकता है?
90% से ऊपर अच्छी तरह से क्रमबद्ध रिटर्न काम कर सकता है, लेकिन केवल तभी जब स्पेक्ट्रोग्राफिक सत्यापन संरचना की पुष्टि करता है और गर्मी के बीच अशुद्धता के स्तर को बारीकी से देखा जाता है।

प्रश्न: एल्यूमीनियम कांस्य को अपने स्वयं के क्रूसिबल की आवश्यकता क्यों है?
क्रूसिबल में छोड़ा गया एल्युमीनियम एल्युमीनियम कांस्य में फायदेमंद होता है, लेकिन टिन कांस्य में सबसे हानिकारक अशुद्धता है, जहां यह लचीलापन को कम करता है और समावेशन को बढ़ावा देता है।

प्रश्न: लोहे की हिलाने वाली छड़ों से क्यों बचें?
लोहा तांबे के स्नान में घुल जाता है और ऑक्साइड समावेशन छोड़ता है; ग्रेफाइट या दुर्दम्य {{0}लेपित छड़ें पिघल को साफ़ रखती हैं और संरचना को एक समान रखती हैं।