Производство вторичных цветных металлов и сплавов
Цыганов А. С.
Металлургиздат, 1961 г.
Введение в медь цинка значительно изменяет ее свойства. Получаемые при этом сплавы — латуни — имеют хорошие механические и технологические свойства, устойчивы «против коррозии.
Диаграмма состояния системы Cu — Zn (см. рис. 7) имеет большие области твердых растворов. При содержании цинка до 39% имеется твердый однородный раствор а. Сплавы области а очень пластичны в горячем и холодном состоянии, хорошо свариваются, паяются и лудятся. При содержании 30% Zn и выше наступает предел насыщения твердого раствора цинка в меди и .начинается перитектическая реакция взаимодействия при соответствующих температурах выпавших кристаллов а с незастывшей жидкостью, в результате чего образуются при охлаждении новые области твердого раствора: а+b и b. Увеличение содержания в сплаве цинка свыше 50% вызывает другую перитектическую реакцию с образованием твердого раствора у. Сплавы находящиеся в областях а+b и b имеют повышенную твердость, низкую пластичность, обрабатываются давлением лишь в горячем виде. Область у обладает хрупкостью.
Промышленные латуни изготовляются с содержанием цинка только до 39—40%. Наиболее вредными примесями в латунях и других медных сплавах являются: висмут, сурьма и сера.
В табл. 12 приводятся марки и химический состав латуней по ГОСТ 1019—47.
При содержании цинка до 10% латуни называют томпаком (табл. 13), а при содержании от 10 до 20% полутомпаком (табл. 14). Томпак по технологическим свойствам близок к чистой меди, очень пластичный, выносит обработку давлением в горячем и холодном виде, имеет хорошую коррозионную стойкость. Сплав Л96 применяется главным образом в виде радиаторных трубок, Л90 идет на изготовление биметалла ', значков и художественных изделий, так как хорошо держит эмаль и удобен для золочения. Полутомпак Л85 идет на изготовление трубок, Л80 — на изготовление сеток, листов, лент, проволоки.
Специальные латуни
Латунями первоначально называли только двух компонентные сплавы меди с цинком, в настоящее время имеются специальные латуни, содержащие улучшающие добавки. Латуни свинцовые содержат, кроме меди и цинка, до 3% свинца. Свинец улучшает обрабатываемость латуней резанием и повышает антифрикционные свойства. Деформируемые свинцовые латуни выпускаются в виде листов, лент, прутков; по составу они близки к двухкомпонентным латуням и отличаются содержанием свинца (табл. 15).
Легирующими называются материалы, вводимые в шихту для улучшения состава сплава. При производстве вторичных алюминиевых сплавов используют следующие материалы.
1. Первичный алюминий марок А1 и А2 добавляют в качестве присадки для улучшения состава сплавов (понижения содержания вредных примесей). Расход первичного алюминия около 10% целесообразен только в дорогие марки литейных и деформируемых сплавов.
2. Кремний кристаллический вводят в литейные сплавы в чистом виде или в виде промежуточного сплава — лигатуры. Алюминиево-кремниевые лигатуры изготавливают с содержанием кремния 20—25 или 50%- Иногда для введения кремния используют силумин в чушках (см. табл. 7).
3. Медь вводят в алюминиевые сплавы в виде чистого лома или в виде лигатуры А1—Си с содержанием меди 20—25 или 50%.
4. Марганец вводят в виде лигатуры А1—Мn с содержанием марганца 8—12%.
5. Магний вводят в чистом виде или в виде лигатуры А1—Mg с содержанием магния 10%.
6. Цинк вводят в виде лома цинка или в виде лигатуры AI—Zn с содержанием цинка 30% и выше.
§ 23. ФЛЮСЫ
При плавке алюминиевого лома и отходов используют флюсы. Назначением флюсов является: защита металла от окисления в процессе его плавления; удаление окислов и других неметаллических частиц с образованием при этом шлаков; удаление растворенных в металле газов (дегазация).
В соответствии с назначением флюса к нему предъявляются следующие требования:
1) температура плавления флюса должна быть близкой к температурам плавления алюминиевых сплавов;
2) плотность (уд. вес) в жидком виде должна быть значительно меньше плотности алюминиевых сплавов, чтобы слой жидкого флюса мог располагаться на поверхности алюминия, защищая последний от воздействия печных газов и воздуха;
3) для лучшего выделения из расплавленного металла окиси алюминия флюс должен ее растворять или хорошо смачивать