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白铜熔炼工艺详解

【摘要】:白铜含有高熔点的Ni,均采用感应电炉熔炼。C是白铜合金中的有害杂质元素,熔炼时不宜使用木炭覆盖剂和石墨坩埚。研究表明,熔炼Ni含量较高的白铜时,当熔体与木炭的接触时间超过20min,合金的C含量很容易超过标准限量;用石墨坩埚熔炼普通白铜,一旦熔炼温度超过1400℃,合金的C含量将很快达到0.03%~0.05%甚至更高。白铜在熔炼时还容易吸氢,Ni含量越高,熔体吸气倾向越大。

白铜含有高熔点的Ni,均采用感应电炉熔炼。

白铜熔炼温度高,熔炼过程中容易产生NiO和Cu2O,形成悬浮性夹渣,熔炼时最好加入能溶解NiO的熔剂,如冰晶石和硼砂的效果较好。注意到NiO和Cu2O都属于碱性氧化物,它们都能与SiO2发生化学反应,因此炉衬不能选用以SiO2为主要成分的石英砂材质,以免将炉衬腐蚀。镍的含量越高,熔体对炉衬耐火材料的侵蚀越严重,炉衬的使用寿命越短。普通白铜可以在工频有铁心感应电炉内熔炼,炉衬一般以高铝质、镁质耐火材料为主。用中频无铁心感应电炉熔炼普通白铜B0.6和B5时,可采用粘土石墨坩埚,但温度不能超过1350℃。为了方便更换熔炼合金的种类,复杂白铜可采用坩埚式中频无铁心感应电炉熔炼,以镁砂或者电熔刚玉材质的炉衬熔炼锰白铜较为合适。

C是白铜合金中的有害杂质元素,熔炼时不宜使用木炭覆盖剂和石墨坩埚。研究表明,熔炼Ni含量较高的白铜时,当熔体与木炭的接触时间超过20min,合金的C含量很容易超过标准限量;用石墨坩埚熔炼普通白铜,一旦熔炼温度超过1400℃,合金的C含量将很快达到0.03%~0.05%(质量分数)甚至更高。若一定要用木炭作覆盖剂,则熔炼温度最好不要超过1250℃。白铜在熔炼时还容易吸氢,Ni含量越高,熔体吸气倾向越大。为了获得C含量和H含量都比较低的白铜合金,必要时可以采用氧化-还原精炼工艺。例如:开始在木炭覆盖下进行熔炼,当熔体达到1250℃时,迅速清除木炭并将熔体直接暴露在空气中3~5min,或者直接把NiO加在熔池表面,出炉前再用脱氧剂进行脱氧处理。

熔炼白铜所用的废料不能超过炉料总重的一半,废料比重过大会严重影响合金的质量。锯屑和铣屑等加工废料,需经充分干燥和打包制团处理后才使用。各种细碎杂料,应该经过复熔处理后再投炉。P、Mn、Si、Al、Mg、Fe等都可被用作为白铜熔炼的脱氧剂,有时还采用多种元素按一定的顺序进行复合脱氧。脱氧剂种类以及脱氧时机的选择由熔炼方法和铸造方式来确定。