구리 합금 용해 연습: 순수 구리, 황동 및 청동

용융 제어가 주조 품질을 결정하는 이유

녹는다는 것은 단순히 고체 구리 합금을 액체 금속으로 바꾸는 문제가 아닙니다. 도가니가 예열되는 방식, 충전물이 로드되는 순서, 탈산이 수행되는 순간 및 조가 액상선 이상으로 소비되는 시간은 모두 완성된 주조물에 영구적인 흔적을 남깁니다. 가스 다공성, 산화물 함유물, 아연 손실 및 딱딱한 부분은 금형이 아닌 용광로에서 시작됩니다. 이 가이드는 순동, 황동, 주조 청동 등 매우 다르게 행동하는 세 가지 제품군에 대한 실제 용해 방법을 설명합니다.

순수한 구리를 녹이는 중

도가니가 진한 빨간색으로 빛날 때까지 예열한 다음 바닥에 30{2}}50mm 두께의 마른 숯 덮개를 충전합니다. 스크랩, 블록, 바를 순서대로 장입하고 그 위에 전해동을 마감하여 가장 순도가 높은 재료가 조에 마지막으로 들어가도록 합니다. 예열 첨가물을 퍼니스 입구에 배치할 수 있지만 차가운 재료를 액체 금속 안으로 밀어넣어서는 안 됩니다. 브리징과 국지적 과열을 방지하기 위해 용융 중에 전하를 계속 이동시키십시오.

욕조를 1200~1220도에서 완전히 녹이고 욕조 무게의 0.3~0.4%인 인동으로 탈산합니다. 탈산 반응은 다음과 같습니다.

5Cu2O + 2P → P2O5 + 10Cu

P2O5는 가스로 남고, 잔류 인은 인산 슬래그를 형성하여 떠다니다가 붓기 전에 걷어냅니다. 자주 복사되는 부반응 Cu2O + P2O5=2CuPO3는 화학적으로 올바르지 않으므로 교육 자료에서 재현해서는 안 됩니다. 슬래그를 걷어내고 1100-1200도에 붓습니다.

녹는 황동

황동은 주로 아연과 합금된 구리입니다. 일반 이원 Cu-Zn 합금은 단조 가공에 사용되는 반면, 특수 황동에는 실리콘, 알루미늄, 망간, 납, 철 또는 니켈이 포함되어 있습니다. 대부분의 주조 황동은 특수 황동입니다.

청구 구성-:신소재 30% 이상, 중량 기준 반품률 70% 이하를 목표로 합니다. 잘 정렬된 반품은 분광학적 검증으로 구성을 확인할 때 우수한 결과로 90% 이상에 도달할 수 있지만, 반품 함량이 높은 경우 불순물 축적에 세심한 주의가 필요합니다.

청결:모든 충전물은 건조하고 깨끗해야 합니다. 충전하기 전에 모래 분사로 먼지와 녹을 제거하십시오. 금속 조각은 도가니 직경의 1/3 또는 깊이의 4/5를 초과해서는 안 됩니다.

도구:도가니는 균열이 없어야 하며-새 도가니는 천천히 가열해야 하며 사용한 도가니는 슬래그를 제거해야 합니다. 합금 계열을 변경할 때는 먼저 동일한 계열의 용융물로 도가니를 세척하십시오. 교반봉은 흑연이나 내화물로 코팅되어 있으며, 용융물을 오염시키는 일반 철이 아닙니다. 잉곳 몰드는 세척, 코팅 및 100-150도까지 예열됩니다.

도가니를 진한 빨간색이 될 때까지 예열하고 20-40mm의 숯을 깔고 전해 구리를 첨가하여 빠르게 녹입니다. 녹는점이 가장 높은 모합금을 먼저 첨가한 다음 다시 욕을 숯으로 덮은 상태로 유지합니다. 1150-1200도에서 구리 중량의 0.04-0.06% P에서 인동으로 탈산하고; 탈산된 주물은 측정 가능한 수준으로 더 나은 표면 품질을 보여줍니다. 등급별로 합금 원소 추가: 1100-1120도의 알루미늄-구리 마스터 합금; 교반하면서 전원을 끄고 1100-1150도에서 아연과 알루미늄을 일괄 처리합니다. 실리콘 황동의 경우 아연 앞에 실리콘을 추가하십시오. 납 황동의 경우 납 앞에 아연을 첨가하십시오. 휘발 손실이 심해지는 1200도 이상에서는 아연을 첨가하지 마십시오.

교차-오염은 특별한 주의가 필요합니다. 알루미늄- 함유 합금을 녹인 후 세척 용해 없이 주석 청동에 도가니 및 도구를 사용해서는 안 됩니다. 알루미늄은 알루미늄 청동에서는 무해하고 바람직하기조차 하지만 주석 청동에서는 가장 해로운 불순물입니다.

녹는 주조 청동

주조 청동은 주석이 주요 합금 원소이고 우수한 내마모성과 내부식성, 유용한 강도와 가소성을 제공하는 주석 청동과 알루미늄, 납, 실리콘 유형과 같은 주석{0}}이 없는 청동으로 나뉩니다.

ZCuSn10Pb1 및 ZCuPb10Sn10과 같은 주석 청동의 경우 도가니를 예열하고 20-40mm의 목탄을 추가하고 전해 구리를 빠르게 녹인 다음 덮개 아래에 리턴을 추가한 다음 인-주석 청동 충전량의 약 0.5%로 인 구리를 추가합니다. 계속 저어주면서 아연, 주석, 납을 차례로 첨가하고 1100~1150도로 조정한 후 탈지하고 최종 탈산을 위해 인동 0.1% 정도를 첨가한 후 표면에 짚재를 뿌리고 1130~1180도에서 부어준다.

ZCuAl10Fe3, ZCuAl10Fe3Mn2 등의 알루미늄 청동에는 다른 합금을 녹인 도가니를 절대 사용하지 마십시오. 예열하고 플럭스를 첨가한 다음 복귀와 함께 저탄소강판을 약 200도에서 예열합니다. 욕을 저어 1150~1180도까지 올린 후 0.3% 인동으로 탈산하고 플럭스를 첨가합니다. 예열된 알루미늄과 망간을 일괄 첨가하고, 각 배치를 교반기로 표면 아래로 눌러 1120~1220도에 맞춘 다음 짚재로 덮고 1160~1200도에 붓습니다.

알루미늄 청동과 실리콘 청동은 슬래그 함유물을 유발하는 고-융점-Al2O3 및 SiO2 필름을 형성하는 경향이 있으므로 욕조를 덮고 표면 가까이에서 격렬하게 휘젓지 마십시오.

교차-커팅 규칙: 시간, 교반 및 덮개

녹는 시간 단축:용융 시간이 길수록 요소 연소가 늘어나고 가스 픽업이 많아집니다. 장입물을 예열하고 퍼니스 작업을 컴팩트하게 유지하십시오.

흑연 막대로 저어줍니다.철 막대는 욕조에 용해되어 산화물 함유물을 방출하는 반면, 흑연 교반기는 오염 없이 구성을 균일하게 유지합니다.

커버링 에이전트:10-15mm 커버의 경우 유리 또는 붕사 0.8-1.2% 충전 또는 25-35mm 커버의 경우 0.5-0.7% 숯. 붓기 직전에만 덮개를 제거하십시오. 숯은 쏟아지는 댐 역할을 하기 위해 제자리에 남겨질 수 있습니다.

FAQ

Q: 왜 숯커버를 사용하나요?
덮개는 조에서 공기를 차단하여 구리의 산화와 아연과 같은 휘발성 원소의 손실을 제한하고 도가니의 열을 유지하는 데에도 도움이 됩니다.

Q: 순수 구리에는 인동을 얼마나 사용해야 합니까?
1200~1220도에서 욕 중량의 0.3~0.4%를 추가한 다음 1100~1200도에서 붓기 전에 인산염 슬래그를 걷어냅니다.

Q: 아연을 1200도 이상으로 첨가하면 안 되는 이유는 무엇입니까?
아연은 해당 온도에서 빠르게 휘발하므로 첨가량의 상당 부분이 연기로 손실되고 등급이 사양에서 벗어나 작업 환경이 악화됩니다.

Q: 100% 반품으로 황동을 녹일 수 있나요?
90%가 넘는 잘 정렬된 반품은 효과가 있을 수 있지만 분광학 검증을 통해 구성을 확인하고 가열 사이에 불순물 수준을 면밀히 관찰하는 경우에만 가능합니다.

Q: 알루미늄 청동에는 왜 자체 도가니가 필요한가요?
도가니에 남아 있는 알루미늄은 알루미늄 청동에 유익하지만 주석 청동에서는 가장 해로운 불순물로 연성을 저하시키고 함유물을 촉진합니다.

Q: 철제 교반 막대를 피하는 이유는 무엇입니까?
철은 구리욕에 용해되어 산화물 함유물을 방출합니다. 흑연 또는 내화성{0}}코팅 막대는 용융물을 깨끗하게 유지하고 성분을 균일하게 유지합니다.