Справочник плавильщика

Прусс А.П. Справочник плавильщика

Прусс А.П.

Машиностроение, 1992 г.

5.7. ПЛАВКА ОЛОВЯННЫХ. СПЛАВОВ

Печи для плавки. Плавку оловянных сплавов ведут в тигельных печах с железными тиглями, работающих на жидком, газообразном топливе или. электроэнергии, а также в индукционных печах со стальными  или чугунными тиглями. В качестве шихтовых материалов при производстве оловянных сплавов используют олово, свинец, паспортный лом и отходы собственного производства, сурьму, лигатуры. Плавку ведут в следующей последовательности. В нагретый до 600—700 °С тигель загружают лигатуру системы Сu—Sb и олово в количестве 20—25% массы шихты.. Поверхность шихты засыпают. мелким прокаленным древесным углем, и шихту расплавляют. После расплавления загружают оставшуюся шихту порциями, так, чтобы «не заморозить» расплав. После расплавления каждой порции шихты металл хорошо перемешивают. При этом тщательно следят за тем, чтобы поверхность металла была постоянно покрыта древесным углем. После достижения температуры, равной 500—550 °С, расплав рафинируют Хлористым аммонием (0,10—0,15% массы металла), дают расплаву отстояться в течение 10—15 мин, после чего вновь перемешивают, доводят до температуры 425—500 °С, снимают шлак и производят заливку.

При плавке баббитов, легированных теллуром, его вводят в расплав в последнюю очередь в виде лигатуры РЬ—Те. При плавке баббитов, легированных никелем и кадмием, никель вводят в начале плавки в виде лигатуры следующего состава, %: 60 Sn; 10 Ni и 30 Sb. Металлический кадмий вводят в последнюю очередь: После прйсадки каждого компонента расплав перемешивают.

Угар элементов при плавке оловянных сплавов не превышает 1—2%.

Качество баббитов проверяют по химическому составу и излому технологической пробы.

Технология плавки деформируемых оловянных сплавов, а также сплавов для литья под давлением аналогична описанной выше. При легировании расплава цинком его вводят сразу после расплавления сурьмы или лигатуры Gu—Sb, в последнюю очередь вводят свинец.

 

5.8. ПЛАВКА СВИНЦОВЫХ СПЛАВОВ

Для плавки свинцовых сплавов используют те же печи, что и для плавки оловянных сплавов.

Наиболее распространенными в машиностроении свинцовыми сплавами являются баббиты. Для плавки свинцовых баббитов в качестве шихтовых материалов используют свинец, сурьму <ГОСТ 1089—82 ), лигатуры Сu—50% Sb, Sb — 30% Те, Sn — 30% Sb — 10% Ni, натрий, кадмий, мышьяк, переплавленные отходы собственного производства, паспортный лом и отходы, хлористый кальций. В тигель загружают все тугоплавкие составляющие шихты  около 2/3 свинца или переплава отходов, покрывают поверхность слоем измельченного древесного угля и нагревают расплав до 700 °С, затем охлаждают до 600 °С, снимают с поверхности шлак;  и вводят свинец и олово. После этого расплав перемешивают и ... дают отстояться 10—15 мин, снова перемешивают и при достижении температуры 400—450 °С производят заливку.

Технология плавки баббитов, легированных никелем,  несколько отличается от приведенной выше технологии. Сначала в тигель загружают сурьму, затем лигатуры Sn—Sb—;Ni, Сu—Sb и часть свинца, покрывают слоем дробленого древесного угля и расплавляют. После расплавления шихты с поверхности расплава снимают шлак и вводят мышьяк в виде кусков или порошка, тщательно перемешивая расплав,. Затем добавляют оставшийся свинец, после его расплавления — кадмий и олово. Металл нагревают до 500—540 °С, тщательно перемешивают в течение 5—10 мин и разливают. При использовании в шихте значительного количества возврата проводят рафинирование расплава хлористым аммонием или хлористым цинком (0,1—0,3% массы расплава). Качество баббита проверяют по химическому составу и излому технологической пробы. В изломе не должно быть оксидов и других посторонних включений, а также скоплений мелких газовых раковин. В случае легирования баббита теллуром, его вводят в последнюю очередь в виде лигатур Рb—Те или Sb—Те.

Если расплав загрязнен элементами, являющимися вредными примесями, проводят окислительное рафинирование. Для удаления цинка, и алюминия расплав продувают при 500—550 °С, с помощью стальной трубки водяным паром. Образующиеся при этом оксиды цинка и алюминия всплывают из металла. Рафинирование от железа, никеля и меди осуществляется вводом в расплав, нагретый до 500—600 °С, серы. Сульфиды железа, никеля* меди всплывают на поверхность расплава, после чего их удаляют.

Угар сурьмы, олова и теллура при плавке равен, Соответственно, 5—10, 0,5—1,0 и 10—15%.

 

5.9. ПЛАВКА СПЛАВОВ НА  ОСНОВЕ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

Печи для плавки. Плавку сплавов на основе золота проводят в низкочастотных или высокочастотных индукционных печах с графитошамотными тиглями, а также в тигельных печах с газовым обогревом. Сплавы на основе палладия плавят в индукционных высокочастотных печах с основной (магнезитовой) футеровкой, а  сплавы на основе платины — в индукционных тигельных высокочастотных печах с тиглями из оксида кальция, реже — оксида магния. Если кальций и магний являются вредными примесями, то плавку ведут в тиглях из оксидов тория или циркония. Серебряные сплавы плавят в низко- и высокочастотных

 

индукционных тигельных печах или тигельных печах с газовым или жидкотопливным обогревом. Тигли индукционных печей изготовляют из графита или графитошамота.

Технология -плавки сплавов на основе золота. В качестве шихтовых материалов применяют золото, Медь, цинк, серебро, платину, палладий, отходы собственного производства. В среднюю  по высоте часть тигля укладывают тугоплавкие составляющие шихты  плавку ведут под слоем древесного угля. Перед сливом расплав раскисляют присадками фосфора, цинка или борида кальция. Если сплав содержит цинк, то его не раскисляют, так как он сам является сильным раскислителем. Расход раскислителя составляет 0,08—0,15% массы металла. Сплавы на основе золота и серебра разливают при температуре 1025—1100 °С, на основе золота и меди .— при температуре 1000—1100 °С, на основе золота и платины — при температуре 1200—1300 °С, на основе золота и палладия — при температуре 1600—1650 °С.

Технология плавки сплавов на основе палладия. Шихтовыми материалами являются палладий, иридий, медь, отходы и лом.

В тигель вначале загружают иридий, медь или серебро, затем палладий, лом и отходы, флюс при плавке не используют. После полного расплавления шихты расплав нагревают до температуры выпуска и раскисляют присадками 0,1% алюминия или 0,1% кальция от массы, металл а. Сплавы на основе палладия и серебра, палладия и меди разливают при температуре 1300—1400 °С, на основе палладия и иридия,— при температуре 1500—1600 °С.

Технология плавки сплавов на основе платины. В качестве шихтовых материалов используют платину,, иридий, палладий, медь, родий (ГОСТ 13098-т—67), лом и отходы.

Шихту загружают в следующем порядке: тугоплавкие составляющие, затем легкоплавкие составляющие. Плавку ведут в окислительной атмосфере, раскисление металла перед заливкой форм не проводят, флюсы не применяют.

Сплавы на основе платины и серебра разливают при температуре 2000—2100 ?С, на основе платины и родия — при температуре 1870—2000 °С, на основе платины и палладия — при температуре 1600—1650 °С, на основе платины и меди — при температуре 1800—1850 °С

Технология плавки сплавов на основе серебра. В качестве шихты используют лом и отходы серебра, медь, марганец, олово. Наиболее распространенными сплавами на основе серебра являются сплавы системы Ag—Сu. Плавку этих сплавов ведут под  покровом древесного угля. Перед разливкой расплав раскисляют присадкой 0,1 % Р.

Плавку сплавов систем Ag—Мn и Ag—Sn ведут в восстановительной атмосфере. Перед вводом в расплав олова последний раскисляют 0,1% фосфора, кадмия или лития от массы металла. Если сплав легирован марганцем, его вводят перед оловом и расплав в этом случае не раскисляют.