銅合金熔煉工藝使用的溶劑

按其使用目的不同，可分為覆蓋劑、精煉劑、脫氧劑及晶粒細(xì)化劑等。覆蓋劑的主要作用是使合金液與爐氣隔絕，防止合金元素氧化、蒸發(fā)、熔液吸氣和散熱過多等。銅合金在熔煉過程中不可避免會產(chǎn)生一些酸性或中性氧化物，如A1203佛青銅、鋁黃鐘、Cr203雌青鐘，這些氧化物用脫氧的方法難以還原，而較為有效的方法是在銅合金液中加入堿性熔劑，使熔劑與合金內(nèi)的氧化物在高溫反應(yīng)后生成低熔點復(fù)合鹽，再擴(kuò)散上浮至液面，凝集成渣后扒除。

1、覆蓋劑

①木炭。木炭曾是熔煉銅合金應(yīng)用最普遍的覆蓋劑，主要作用是防氧化、脫氧和保溫，但由于木炭是疏松多孔的物質(zhì)，表面活性大，能強(qiáng)烈吸附水汽。因此，使用前必須在1000-10500C高溫下焙燒，除去吸附的水汽。

木炭在銅液表面燃燒，生成還原性的氣體Co，形成保護(hù)氣膜，阻止銅液進(jìn)一步被氧化，還能擴(kuò)散脫氧，起到輔助脫氧的作用。木炭燃燒發(fā)熱又是良好的保溫劑。對于熔池表面積大，澆注時間長的反射爐，澆注過程中應(yīng)覆蓋木炭，防止銅液被氧化和溫度下降。只有含鎳的銅合金不能用木炭作覆蓋劑，因為這樣容易在鑄件中形成氣孔和夾渣。

當(dāng)焦炭、重油等燃燒不完全，爐氣呈還原性時，也不能用木炭覆蓋，否則爐氣中的氫將通過活性的木炭溶入銅合金液中。木炭輕，容易揮發(fā)，所以作覆蓋劑時要求塊度為40-100mm廢石墨柑蝸碎塊、碎石墨塊不吸附水汽，代替木炭作覆蓋劑，效果良好。干草灰，價格便宜，來源充沛，澆注時覆蓋在銅液表面，也有保溫、保護(hù)作用，故中小型企業(yè)中使用較多。

實踐證明，熔煉C14500銅合金時，采用木炭作覆蓋劑效果很好。

②玻璃。不宜用木炭覆蓋時，可使用玻璃。玻璃是一種復(fù)合硅酸鹽，熔點在9001200℃之間，化學(xué)性能穩(wěn)定，不與銅合金中任何元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不吸附爐氣中的水汽，故同時具有氧化和保溫作用。但由于熔點高、私度大，扒渣較困難，熔渣和銅液相混，會增大熔耗，可以加入堿性物質(zhì)和玻璃形成低熔點的復(fù)合硅酸鹽，提高流動性，以便于清除。下面是幾種使用玻璃作覆蓋劑時的成分、用途和特點。

A、碎玻璃50%+Na2CO350%,溫度高于1100℃時，形成流動性好的硅酸鹽，適用于熔點高的鋁青銅、含鎳的錫青銅等。

B、碎玻璃37%+Na2B40763%,熔點較低，兼有覆蓋和精煉作用，適用于硅青銅。

3Na4SiO490%+NaC110%或CaF210%，適用于黃銅。

2、精煉熔劑：銅合金金屬液中常見的不溶性氧化夾雜物有A1203'SiO2SnO:等，它們的熔點高，呈彌散狀分布在銅液中。SiO2'SnO:呈酸性，A1203呈中性，可用堿性熔劑清除這些雜質(zhì)，由堿性熔劑與這些夾雜形成低熔點的復(fù)合鹽，且密度比銅液小，能聚集上浮進(jìn)入熔渣而被清除。

①清除A1203可用Na2CO3'CaF2.Na3A1F6，生成的Na2A12O;的熔點低，成為熔渣被清除，對鋁青銅具有良好的精煉作用。

②清除SnO:可用Na2CO3.Na2B407.CaO,B203，反應(yīng)產(chǎn)物Na2Sn03及其復(fù)鹽的熔點比銅液低，密度比銅液小，容易上浮至液面層，進(jìn)入熔渣被清除。

③清除SiO:可用Na2CO3，生成Na4SiO;成為熔渣而被清除。

3、脫氧劑：銅和銅合金在氧化氣氛中熔煉時，或者為了除氮而添加氧化性熔劑時，會使銅合金液中的氧濃度顯著提高，并以CuO:形式溶入銅液中。能引起“氛脆，和顯著降低合金的力學(xué)性能，因此，必須對銅液進(jìn)行脫氧處理。

從理論上講，在Cu之前的金屬元素都可以作為銅的脫氧劑，但考慮到脫氧產(chǎn)物的性質(zhì)和元素自身的特點，實際上能作為銅脫氧劑使用的元素是有限的。