Aluminium messing
Aluminiums messing kan opdeles i to kategorier. Den ene er at tilføje en lille mængde aluminium til støbt messing for at fjerne urenheder og øge fluiditeten. Til støbning af komplekse støbegods overstiger det overskydende aluminium i legeringen ikke 0,5 %; den anden er at tilføje aluminium til smedet messing for at øge korrosionsbestandigheden. Den bruges ofte som kondensator. Det generelle sammensætningsområde er Al1~6%, Zn24~42%, Cu55~71%.
Der er ikke mange kvaliteter og typer af aluminium messing. Der er 6 kvaliteter af aluminium messing i den nationale standard. Det er hovedsageligt at tilføje mangan, jern og andre elementer til aluminiums messing for at forbedre legeringens styrke, slidstyrke og andre omfattende egenskaber. De mere almindelige aluminiumsmessing er HAl77-2, HAl66-6-3-2, HAl64-3-1, og andre er HAl60-10-1, HAl59-3-2 osv.
Messing har fremragende ydeevne og bred anvendelse, og er meget favoriseret. Blandt dem er multikomponent kompleks aluminiumsmessing lavet til oliefri smurte lejer på grund af dets høje styrke og gode slidstyrke, der erstatter traditionel tinbronze, blymessing, blyantimontinkobber og andre lejematerialer. Multi-komponent kompleks aluminium messing er meget udbredt i lejer og muffer, der er svære at smøre og udskifte [1]. På grund af den høje zinkækvivalent af multi-komponent kompleks aluminium messing er der ud over fasen en stor mængde fase, og en lille mængde fase genereres, hvilket gør legeringen smeltning og støbning ret vanskelig.
Især når der anvendes kontinuerlig støbning, er det meget nemt at få barrens overflade til at revne eller ru, hvilket vil forårsage større friktion i den næste ekstruderingsproces og få ekstruderingen til at varme op, hvilket alvorligt påvirker produktets kvalitet. Derfor har man i industriel produktion fået stor opmærksomhed, hvordan man reducerer produktionsomkostningerne for kompleks aluminiums messing og producerer kvalificerede produkter med fremragende ydeevne.
1. Ingredienser
Elektrolytisk kobber, rent aluminium, elektrolytisk mangan, elektrolytisk zink, blik og højrente mikrolegeringselementer. Alle ingredienser skal være fri for olie, vand og urenheder. Rækkefølgen af tilsætning af Mn og Fe bestemmes af deres opløsningskarakteristika i messing.
2. Udstyr
En induktionsovn med strømfrekvenskerne bruges til smeltning. Da denne ovn er afhængig af selve materialet til at generere hvirvelstrømme til opvarmning, har den karakteristika af hurtig smeltehastighed, lav arbejdsmiljøtemperatur, ensartet kobbervæsketemperatur og stærk elektromagnetisk omrøringskraft, hvilket gør det nemt at gøre materialesammensætningen ensartet og kontrollere den kemiske sammensætning af materialet.
3. Smeltning
For at spare omkostninger og forbedre produktionseffektiviteten tilsættes elementet direkte til smeltning, som er vanskeligt at smelte.
Smelteprocessen er som følger: tilsæt elektrolytisk kobber til ovnen, tilsæt tørt dækmiddel, når smeltningen begynder, tilsæt deoxidationsmiddel efter al smeltning, og efter hver fuld tildækning, varm op til 1300 grader, tilsæt Mn og tilsæt Fe, efter at Mn er smeltet ; efter Fe er smeltet, tilsæt det resterende kobber til afkølingsbehandling, tilsæt derefter zink og aluminium for at smelte, opvarm og tilsæt tin og sjældne jordarter for at omrøre, og tag ud af ovnen til semi-kontinuerlig støbning, når temperaturen er sprøjtet.
1. Mangan og jern elementer
Da smeltepunkterne for mangan og jern er ekstremt høje, er det svært at nå deres smeltepunktstemperatur. Efter tilsætning kan de kun opløses i kobber ved diffusion. Mangan har en høj opløselighed i kobber og opløses let i kobber ved høje temperaturer. Selvom den faste opløselighed af jern i kobber er ekstremt lille, er dens faste opløselighed i Cu-Mn-legering relativt stor og kan let tilføjes. Derfor anvender denne proces metoden til tilsætning af Mn- og Fe-elementer ved først at tilsætte Mn ved høj temperatur og derefter tilsætte jern, hvilket ikke kun sikrer sammensætningen af legeringen, men også undgår processen med fremstilling af mellemlegeringer, og derved reducerer produktionsomkostningerne og forbedring af produktionseffektiviteten. Mn kan smeltes til kobber i store mængder, hvilket spiller en rolle i styrkelse af fast opløsning, og kan effektivt forhindre messing i at "afzinke", hvilket forbedrer korrosionsbestandigheden af messing. Fe har en lav faststofopløselighed ved stuetemperatur, og en Fe-rig fase udfældes. Den Fe-rige fase forbedrer materialets smøreevne, styrken af matrixen og legeringens slidstyrke.
2. Zink- og aluminiumselementer
Zink og aluminium har meget lave smeltepunkter og oxideres let. Når temperaturen af legeringssmelten er høj, vil tilsætning af aluminium og zink let blive oxideret og brændt. Af denne grund bruger vi metoden til at tilføje koldt materiale (Cu eller affaldsmateriale) for at køle ned efter Mn og Fe er opløst, og derefter tilføje aluminium og zink. Da Al og Zn har en stor fast opløselighed i Cu, opløses de let i kobber, hvilket sikrer legeringens kemiske sammensætning. Zinkækvivalentkoefficienten for aluminium er ret høj (n=6). En lille mængde aluminium kan øge fasen af duplex messing. I kompleks aluminiumsmessing genereres der en jævn skør fase, hvilket øger legeringens styrke og hårdhed, samtidig med at plasticiteten og sejheden reduceres markant.
3. Mikrolegeringselementer
Mikrolegeringselementer tilsættes i den sidste proces og opvarmes til flammesprøjteovnen. Tilføjelse af tin kan styrke materialets matrix, generere SnO2-beskyttelsesfilm for at forbedre korrosionsbestandigheden og forhindre forekomsten af "afzinkning". Men tilsætning af for meget tin vil øge materialets skøre forbindelser og påvirke materialets ydeevne. Tilføjelse af sjældne jordarters elementer kan forfine kornene, styrke matrixen og forbedre materialets kolde og varme bearbejdningsegenskaber.
