專利名稱:錫青銅保護精煉熔劑和使用技術(shù)的制作方法
本發(fā)明屬于熔煉錫青銅的保護精煉熔劑。
最近三、四十年，歐洲一些國家采用氧化性熔劑熔煉錫青銅，對抑制合金吸氫有顯著作用。最具代表性的熔劑組成是1/3氧化銅，1/3脫水硼砂和1/3河砂(參見D.Hanson，W.T.Pell-Walpole，《Chill-Cast Tin Bronzes》，Edward Arnold Co.1951，C81)。采用這類熔劑熔煉時的缺點是熔渣粘稠，銅的熔煉損耗大;使用回爐料和舊雜料時抑制吸氫和清除夾雜物的作用有限;不能清除對合金質(zhì)量有害的氧化錫;氧化銅的配入比較大，成本高。
本發(fā)明的任務是，提供一種兼具防合金氧化與吸氫，同時可清除對合金質(zhì)量危害很大的氧化錫，氧化鋁和氧化硅等各種夾雜物這樣三重功能的保護精煉熔劑，促進材質(zhì)性能潛力更充分地發(fā)揮，又使熔煉損耗顯著降低。
本發(fā)明的要點在于，熔劑組成的重量比例為氧化銅(CuO)13%～33%，柱硼鎂石礦物(MgB2O4·3H2O)26%～52%，其余為石灰石(基本成分為CaCO3)。其最佳重量比是氧化銅17%～25%，柱硼鎂石礦物37%～41%，其余為石灰石。本熔劑的配制工藝是將工業(yè)純品級的氧化銅粉，粒度為20/40～40/70的柱硼鎂石礦物和20/40～40/70的石灰石相互混合均勻。
氧化銅亦可用等量的軟錳礦(MnO2)或高錳酸鉀(KMnO4)替代。
本熔劑的保護作用有如下幾點
1.在爐料加熱熔化過程中，石灰石發(fā)生分解。生成的CO2氣體比空氣重，且不溶于合金，能長時間存留在熔爐上部空間，使爐氣氛保持理想的中性狀態(tài)。連同分解的固體產(chǎn)物CaO，加強了隔離合金與含有水汽的空氣之相互接觸作用。
2.氧化銅在合金熔煉溫度下能分解出氧。依照冶金原理將有效地抑制合金溶解氫的作用。分解產(chǎn)物氧化亞銅(Cu2O)在以后脫氧工序被還原，或是在有回爐料情況下被鋁、硅、錫還原而形成這些元素的氧化物夾雜，它們將與CaO反應形成熔渣，達到脫除鋁、硅和錫的氧化物夾雜的效能。
3.硼石分解后亦與CaO生成保護性熔渣。且因含有約6%的硼，微量被合金吸收，有細化組織的效果。
本發(fā)明的要點還在于，本熔劑的使用技術(shù)是，在第一批爐料裝入時，加入一定量的全部熔劑;加入量視爐料中回爐料和舊零件配入比例之不同和熔煉設備而異，應占爐料重量的1.5%～3%。采用新爐料在電爐中熔煉時取1.5%;采用焦炭，天然氣，煤氣和燃油坩鍋爐，反射爐熔煉時取3%;部分新料部分回爐料組成的爐料熔劑加入量為2%～2.5%。脫氧劑用量比一般熔煉方法增大，采用磷銅脫氧劑時，其用量為合金重量的0.6%～0.8%。砂型鑄造取其下限，金屬型鑄造取上限。
本發(fā)明的優(yōu)越性在于，采用這種保護精煉熔劑可減少合金含氣量與夾雜物;材質(zhì)的機械性能顯著提高;因氣體降低和易導致組織疏松的氧化錫、氧化鋁和氧化硅有害夾雜物被清除，提高了錫青銅鑄件的試壓緻密性;有效地防止熔煉過程中的合金氧化和熔渣包裹熔體的問題，使合金熔煉損耗率大幅度下降;生成的熔渣粘度適中，不粘附合金熔體，易于分離清除，操作簡便;熔劑材料來源廣，價格便宜，配制方便，氧化劑用量少、成本低。
權(quán)利要求
1、錫青銅保護精煉熔劑，其成分有氧化銅，本發(fā)明的特征在于有柱硼鎂石礦物和石灰石。
2、按照權(quán)利要求
1所述的熔劑，其特征在于各成分配比為氧化銅13%～33%，柱硼鎂石礦物26%～52%，其余為石灰石。
3、按照權(quán)利要求
1或2所述的保護精煉熔劑的配制工藝，其特征在于氧化銅粉，石灰石粒度(20/40～40/70)，柱硼鎂石礦物(粒度20/40～40/70)相互混合均勻。
4、錫青銅保護精煉熔劑的使用技術(shù)，本發(fā)明的特征在于(1)熔劑加入量是爐料重量的1.5%～3%;(2)加入方式是隨第一次加料一次全部投入;(3)脫氧劑的用量為爐料重量的0.6%～0.8%，砂型鑄造取其下限，金屬型鑄造取其上限。
專利摘要
一種錫青銅保護精煉熔劑，由氧化銅、柱硼鎂石和石灰石組成。用這種熔劑熔煉錫青銅，不僅能很好地防止合金氧化與吸氫，而且成渣清渣性能好。熔劑材料來源廣，價格低廉，氧化劑用量少，成本低。合金機械性能和致密度顯著增高，熔煉損耗率大幅度降低。
文檔編號C22C9/02GK85102452SQ85102452
公開日1986年9月24日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者豆柱, 曹文龍, 俞學芬, 黃積榮, 姜淑艷, 杜艷玲 申請人:陜西機械學院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan