Aluminium Messing
Aluminiummessing kann in zwei Kategorien unterteilt werden. Eine besteht darin, dem Gussmessing eine kleine Menge Aluminium hinzuzufügen, um Verunreinigungen zu entfernen und die Fließfähigkeit zu erhöhen. Beim Gießen komplexer Gussteile überschreitet der Aluminiumüberschuss in der Legierung nicht 0,5 %; die andere besteht darin, dem geschmiedeten Messing Aluminium hinzuzufügen, um die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen. Es wird häufig als Kondensator verwendet. Der allgemeine Zusammensetzungsbereich liegt zwischen Al1 und 6 %, Zn24 und 42 %, Cu55 und 71 %.
Es gibt nicht viele Sorten und Typen von Aluminiummessing. Der nationale Standard sieht 6 Sorten von Aluminiummessing vor. Hauptsächlich werden dem Aluminiummessing Mangan, Eisen und andere Elemente zugesetzt, um die Festigkeit, Verschleißfestigkeit und andere umfassende Eigenschaften der Legierung zu verbessern. Die gebräuchlichsten Aluminiummessingsorten sind HAl77-2, HAl66-6-3-2, HAl64-3-1, andere sind HAl60-10-1, HAl59-3-2 usw.
Messing weist eine hervorragende Leistung und breite Anwendungsmöglichkeiten auf und wird sehr bevorzugt. Unter ihnen wird Mehrkomponenten-Komplexaluminiummessing aufgrund seiner hohen Festigkeit und guten Verschleißfestigkeit zu ölfrei geschmierten Lagern verarbeitet und ersetzt herkömmliches Zinnbronze, Bleimessing, Blei-Antimon-Zinnkupfer und andere Lagermaterialien. Mehrkomponenten-Komplexaluminiummessing wird häufig in Lagern und Hülsen verwendet, die schwer zu schmieren und auszutauschen sind [1]. Aufgrund des hohen Zinkäquivalents von Mehrkomponenten-Komplexaluminiummessing gibt es zusätzlich zur Phase eine große Menge an Phase und es wird eine kleine Menge an Phase erzeugt, was das Schmelzen und Gießen der Legierung ziemlich schwierig macht.
Insbesondere beim Stranggießen kann die Oberfläche des Barrens sehr leicht reißen oder aufrauen, was beim nächsten Extrusionsprozess zu größerer Reibung führt und die Extrusion erhitzt, was die Qualität des Produkts stark beeinträchtigt. Daher wird in der industriellen Produktion der Frage, wie die Produktionskosten für komplexes Aluminiummessing gesenkt und qualifizierte Produkte mit hervorragender Leistung hergestellt werden können, große Aufmerksamkeit gewidmet.
1. Zutaten
Elektrolytkupfer, reines Aluminium, elektrolytisches Mangan, elektrolytisches Zink, Weißblech und hochreine Mikrolegierungselemente. Alle Bestandteile müssen frei von Öl, Wasser und Verunreinigungen sein. Die Reihenfolge der Zugabe von Mn und Fe wird durch ihre Lösungseigenschaften im Messing bestimmt.
2. Ausrüstung
Zum Schmelzen wird ein Induktionsofen mit Netzfrequenzkern verwendet. Da dieser Ofen auf das Material selbst angewiesen ist, um Wirbelströme zum Erhitzen zu erzeugen, zeichnet er sich durch eine hohe Schmelzgeschwindigkeit, niedrige Arbeitsumgebungstemperatur, gleichmäßige Kupferflüssigkeitstemperatur und starke elektromagnetische Rührkraft aus, wodurch die Materialzusammensetzung leicht gleichmäßig gemacht und die chemische Zusammensetzung des Materials kontrolliert werden kann.
3. Schmelzen
Um Kosten zu sparen und die Produktionseffizienz zu verbessern, wird das schwer zu schmelzende Element direkt zum Schmelzen hinzugefügt.
Der Schmelzprozess läuft wie folgt ab: Elektrolytkupfer in den Ofen geben, zu Beginn des Schmelzens trockenes Abdeckmittel hinzufügen, nach dem vollständigen Schmelzen Desoxidationsmittel hinzufügen und nach jeder vollständigen Abdeckung auf 1300 Grad erhitzen, Mn hinzufügen und nach dem Schmelzen von Mn Fe hinzufügen; nachdem Fe geschmolzen ist, das restliche Kupfer zur Abkühlungsbehandlung hinzufügen, dann Zink und Aluminium zum Schmelzen hinzufügen, erhitzen und Zinn und seltene Erden zum Umrühren hinzufügen und aus dem Ofen nehmen, um den halbkontinuierlichen Guss durchzuführen, wenn die Temperatur erreicht ist.
1. Mangan- und Eisenelemente
Da die Schmelzpunkte von Mangan und Eisen extrem hoch sind, ist es schwierig, ihre Schmelzpunkttemperatur zu erreichen. Nach der Zugabe können sie nur durch Diffusion in Kupfer gelöst werden. Mangan hat eine hohe Löslichkeit in Kupfer und löst sich bei hohen Temperaturen leicht in Kupfer. Obwohl die Feststofflöslichkeit von Eisen in Kupfer extrem gering ist, ist seine Feststofflöslichkeit in Cu-Mn-Legierung relativ groß und kann leicht hinzugefügt werden. Daher wird bei diesem Verfahren die Methode der Zugabe von Mn- und Fe-Elementen angewendet, indem zuerst Mn bei hoher Temperatur und dann Eisen hinzugefügt wird, was nicht nur die Zusammensetzung der Legierung sicherstellt, sondern auch den Prozess der Herstellung von Zwischenlegierungen vermeidet, wodurch die Produktionskosten gesenkt und die Produktionseffizienz verbessert werden. Mn kann in großen Mengen in Kupfer eingeschmolzen werden, spielt eine Rolle bei der Festigung der festen Lösung und kann wirksam verhindern, dass Messing „entzinkt“, wodurch die Korrosionsbeständigkeit von Messing verbessert wird. Fe hat bei Raumtemperatur eine geringe Feststofflöslichkeit und es wird eine Fe-reiche Phase ausgefällt. Die Fe-reiche Phase verbessert die Schmierfähigkeit des Materials, die Festigkeit der Matrix und die Verschleißfestigkeit der Legierung.
2. Zink- und Aluminiumelemente
Zink und Aluminium haben sehr niedrige Schmelzpunkte und oxidieren leicht. Bei hohen Temperaturen der Legierungsschmelze oxidieren und verbrennen Aluminium und Zink leicht. Aus diesem Grund verwenden wir die Methode, kaltes Material (Cu oder Abfallmaterial) hinzuzufügen, um es abzukühlen, nachdem Mn und Fe aufgelöst sind, und dann Aluminium und Zink hinzuzufügen. Da Al und Zn eine hohe Feststofflöslichkeit in Cu aufweisen, lösen sie sich leicht in Kupfer auf, wodurch die chemische Zusammensetzung der Legierung sichergestellt wird. Der Zinkäquivalentkoeffizient von Aluminium ist ziemlich hoch (n=6). Eine kleine Menge Aluminium kann die Phase von Duplexmessing erhöhen. In komplexem Aluminiummessing wird sogar eine spröde Phase erzeugt, die die Festigkeit und Härte der Legierung erhöht und gleichzeitig die Plastizität und Zähigkeit deutlich verringert.
3. Mikrolegierungselemente
Im letzten Prozess werden Mikrolegierungselemente hinzugefügt und im Flammspritzofen erhitzt. Durch Hinzufügen von Zinn kann die Matrix des Materials gestärkt, ein SnO2-Schutzfilm zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit erzeugt und das Auftreten von „Entzinkung“ verhindert werden. Wenn jedoch zu viel Zinn hinzugefügt wird, werden die spröden Verbindungen des Materials erhöht und die Materialleistung beeinträchtigt. Durch Hinzufügen von Seltenerdelementen können die Körner verfeinert, die Matrix gestärkt und die Kalt- und Heißverarbeitungseigenschaften des Materials verbessert werden.
