アルミニウム青銅の精錬と特徴について詳しく説明した、共有する良い記事です。
アルミニウム青銅は、アルミニウムを主な合金元素とする銅合金です。 二成分アルミニウム青銅と多成分アルミニウム青銅に分けられます。
アルミニウム含有量が 7.4% 未満の合金は、すべての温度で単相固溶体構造を持ちます。 可塑性に優れ、加工が容易です。
アルミニウム含有量が 7.4% ～ 9.4% の合金は、1036 ～ 565 度の範囲で + を示します。 二相構造。 製造時の冷却条件下では、合金の → 相変態プロセスが完了しないことが多く、固溶体の一部がまだ残っています。 、その後、共析分解が発生して (+ 2) 共析物になります。ここで、2 は硬くて脆い性質です。 その外観により、硬度と強度が増加し、可塑性が低下します。
アルミニウムを9.4%～15.6%含む合金を565度まで徐冷すると、→a+Y2変態が起こり、共析組織が形成されます。 アルミニウム青銅の (a+ 2) 構造は、焼きなまし鋼のパーライトに似ており、非常に明らかな層状の特徴を持っています。 ただし、相の共析分解は比較的遅いです。 急速に冷却すると分解する時間がなくなり、準安定構造が生じます。
アルミニウム含有量8.5%～11%のアルミニウム青銅を徐冷すると、相が分解して共析(a+2)となり、連続した鎖状の粗大粒子が形成され、合金が脆化します。 この現象は「自己アニーリング」と呼ばれ、実稼働環境では回避する必要があります。
アルミニウム青銅の性能はアルミニウムの含有量に関係します。 機械的性質、耐食性、耐摩耗性、耐寒性が高く、衝撃時に火花が出ない、流動性が良い、偏析傾向が少ない、緻密なインゴットや鋳物が得られます。 欠点は、凝固中に柱状粒子を形成しやすく、加工が容易であることです。
酸化アルミニウム皮膜に汚染されやすく、溶接が難しく、過熱蒸気中では安定性が低い。
二元アルミニウム青銅に鉄、ニッケル、マンガンなどの合金元素を添加すると、合金の性能がさらに向上し、応用範囲が広がります。
アルミニウム青銅中のアルミニウムは強力な還元剤です。 製錬過程で酸化しやすく、融点の高いA2O3が生成します。 適切に処理すると、連続した Al2O2 膜が溶融物の表面に自然に形成され、溶融物のさらなる酸化を防ぐことができます。 義務を負わない保護効果
適切に扱わないと浮遊スラグが形成され、除去が困難になり、鋳物のスラグ混入欠陥の原因となります。 リン、ヒ素、ビスマス、亜鉛、鉛は鋳造特性、組織、性能の向上の観点から悪影響を与える元素であり、除去する必要があります。
鉄とマンガンはどちらも高融点元素です。 Cu-Fe (20%-30% Fe) と Cu-Mn (25%-35%) に分ける必要があります。
Mn)、Cu-Al (50% AI)、Cu-Fe-Al、Cu-Fe-Mn、Al-Fe およびその他の中間合金が炉に追加され、大量の空気の吸入と長時間の加熱による酸化を回避します。高温溶解という用語。 燃え尽き症候群とエネルギーの浪費。
アルミニウム青銅を製錬する場合、通常、この合金のプロセス廃棄物の 25% ～ 75% を使用できます。 油、エマルジョン、水分を含むチップは、炉に入れる前に乾燥または再溶解する必要があります。
アルミニウム青銅の各合金元素の融点温度は、高い順に、鉄、マンガン、ニッケル、銅、アルミニウムです。 アルミニウムと銅の融合により、
強い発熱効果を伴います。 この特徴を利用して、銅原料（通称冷却材）の一部をあらかじめ残しておいて、製錬後期のアルミニウム添加時に炉内に追加することができます。 このようにすることで、アルミニウムの添加に伴う発熱効果により溶湯が過熱することがなくなり、エネルギーを節約できます。 鉄は銅に溶けにくいですが、マンガンはこのプロセスを促進します。 したがって、鉄の前にマンガンを溶湯に添加する必要があります。 溶融物中に NiO や NiO.Cu2o などの介在物が含まれないようにするには、溶融物の酸化を避けるように注意する必要があります。 必要に応じて、銅とニッケルを溶解した後、脱酸を行うことができます。
アルミニウム青銅は、中周波数および出力周波数のコアレス誘導炉での精錬に適しています。 電力周波数コア付き誘導炉での精錬には適していません。 根本的な理由は、A2O3 または A2O3 とその他の酸化物からなるスラグが溶融トレンチの壁に付着しやすく、溶融トレンチの有効断面積が継続的に収縮し、最終的に溶融トレンチの断面全体がブロックされるためです。スラグ。
誘導炉の溶解雰囲気は制御が容易で溶解速度も速いため、溶解液が多量の水素を吸収し、溶解液から排出しにくいAl2O3が生成するリスクを軽減または回避できます。 非常に微細な Al2O3 には結晶化を精製する効果がある可能性がありますが、より大きな危険は、Al2O3 が加工製品のラメラ破壊欠陥の原因となる可能性があることです。
処理にはフラックスを添加する必要があります。 フラックスは A203 に対して比較的良好な湿潤能力を持っており、スラグを効果的に洗浄してスラグの量を減らすことができます。
実際、中周波および電力周波数のコアレス誘導炉で溶解する場合、装入が良好である限り、溶融池の表面の自然な形成に依存します。
AL203 フィルムは、溶融物のさらなる酸化とスラグを防止することもできます。
アルミニウム青銅をガス炉で精錬する場合、精錬プロセス中に溶融物に吸収された水素を除去するために、注ぐ前に溶融物に窒素ガスや場合によっては水素ガスを吹き込むことがよくあります。 吹き込む窒素の量は溶融物の品質によって異なります。 例えば窒素吹き込み量は溶湯100kgあたり20Lです。 アルミニウム青銅の溶解温度は通常 1200 度を超えません。
