Bræðslumark rauðs kopar: einkunnir, gögn og æfing

Hvers vegna bræðslumark rauða kopar skiptir máli

Rauður kopar, vöruheiti fyrir kopar með miklum-hreinleika, er notað fyrir rásstangir, víra og kapla, þak, eldhúsáhöld og vélræna íhluti vegna framúrskarandi raf- og hitaleiðni og mýktar. Að vita nákvæmlega hvar málmurinn breytist úr föstu formi í fljótandi stjórnar vali á ofni og deiglu, steypuhitastigi og kælihraða í steypu, og það stillir vinnugluggann fyrir suðu, lóða og hitameðhöndlun. Þessi handbók safnar bræðslugögnum fyrir rauðan kopar, útskýrir hvernig hreinleiki og málmblöndur breyta bræðslusviðinu og bera saman kopar við aðra algenga málma.

Bræðslumark er hitastigið þegar efni breytist úr föstu efni í fljótandi við tilgreindan þrýsting. Fyrir hreinan málm eins og rauðan kopar gerist þessi breyting við eitt hitastig, og viðurkennt gildi fyrir kopar er 1084,6 gráður við venjulegan loftþrýsting, venjulega námundað í 1084 gráður eða vitnað í 1984 gráður F. Í viðskiptabókmenntum er stundum vísað til 1083 gráður og blandað saman 1083 gráður og 1084 gráður og hægt er að forðast rugling í einu 1084 gráðu gagnasetti; fyrir ferlistýringu er betra að vinna stöðugt með um það bil 1084 gráður (1984 gráður F).

Málblöndu hegðar sér öðruvísi. Það byrjar að bráðna við solidus og er fullkomlega fljótandi aðeins við liquidus, og bilið á milli þeirra tveggja er frostsviðið. Þess vegna er kopar eða kopar-nikkel lýst með bræðslusviði frekar en með einu bræðslumarki, en rauður kopar, sem er í meginatriðum óblandaður, bráðnar við eitt hitastig.

Bræðslumark algengra rauða kopareinkunna

Rauður kopar er hreinsaður í meira en 99,9% kopar og staðlaðar einkunnir eru aðallega mismunandi hvað varðar súrefni og óhreinindi sem eftir eru frekar en bræðsluhegðun. Vegna þess að viðbæturnar sem um ræðir eru mældar í hlutum á þúsund, er bræðsluhitastig allra þessara flokka í raun það sama.

Fosfór er eina viðbótin sem hefur mælanleg áhrif á storknun. Vegna þess að það er öflugt afoxunarefni, haldast TP1 og TP2 hljóð við suðu og lóða, og þröngt bræðslusvið sem fosfór kynnir er ávinningur frekar en galli í þeim ferlum. Einkunnaheitin fylgja kínverska koparvörukerfinu, þar sem bókstafurinn T táknar hreinan kopar, U táknar súrefni-frían kopar og P táknar fosfór-afoxaðan kopar.

Þættir sem breyta bræðsluhegðuninni

Blönduefni: nikkel, sink og tin lækka solidusið umtalsvert og jafnvel nokkrir tíundu úr prósentum víkkar frostmarkið.

Leifar og óhreinindi: brennisteinn, blý og bismút eru nánast óleysanleg í kopar og geta bæði lækkað bræðslusviðið og valdið heitum stuttum við heita vinnu.

Súrefnisinnihald: sterkur kopar ber 0,02-0,04% súrefni sem koparoxíð, sem breytir ekki bræðslumarkinu en hvarfast við vetni í afoxandi andrúmslofti til að valda gufuporosity, þannig að súrefnis-berandi flokkar eru óhentugar fyrir vetnisberandi ofn í andrúmslofti sem minnkar gassamsetningar í andrúmslofti.

Þrýstingur: bræðslumark kopars hækkar með þrýstingi, en breytingin verður aðeins umtalsverð við þrýsting sem er langt yfir þeim sem notaður er í steypuvinnu.

Mæliskilyrði: Hreinleiki sýnis, hitakvörðun og lofthjúpur ofnsins geta allt fært mælt gildi um nokkrar gráður, sem er ástæðan fyrir því að vitnað er í vikmörk frekar en ein tala fyrir atvinnuvinnu.

Hagnýt bræðslu- og steypuæfing

Hita þarf rauðan kopar yfir bræðslumark áður en hann verður að fullu fljótandi og í framleiðslu er framlegð haldið þannig að bræðslan nái tilskildu helluhitastigi en heldur vökva. Viðnámsofnar, örvunarofnar og gasofnar eru allir notaðir; Framleiðslubræðsla er æskileg þar sem náin hitastýring og lítil gasupptaka eru mikilvæg, en gasofnar eru áfram algengir fyrir stærri bræðslu.

Þrjár stýringar ákvarða gæði koparbræðslu. Í fyrsta lagi verður að stilla hitastig ofnsins og hitunarhraða til að forðast ofhitnun, sem eykur frásog gass og oxunartap. Í öðru lagi ætti bræðslan að vera vernduð með viðeigandi hlíf eða með stýrðu andrúmslofti, vegna þess að kopar oxast auðveldlega við helluhitastig. Í þriðja lagi ætti að fóðra og hreinsa bræðslu- og hellubúnað þannig að járn-, brennisteins- eða blýmengun frá fyrri hita komist ekki inn í bræðsluna, þar sem þessir þættir rýra bæði leiðni og heitt sveigjanleika.

Samanburður við aðra málma og notkunarleiðbeiningar

Kopar bráðnar fyrir ofan silfur og gull en vel undir nikkel og járni, sem er grundvöllur notkunar þess í lóðum og lóðuðum samsetningum: Silfur-fylliefni eða tini-undirstaða lóðmálm er hægt að bræða við samskeytin á meðan koparinn sjálfur helst solid. Koparblendi eins og kopar og kopar-nikkel bráðna undir bræðslumarki rauðs kopars og frystisvið þeirra er stillt af blöndunarblöndunum.

Hvernig bræðslugögn leiðbeinir umsókn

Í vinnslu festir bræðslumark hitaþak fyrir þurrskurð og val á kælistefnu og það útskýrir hvers vegna kopar krefst meiri skurðarhraða og skarpari brún en stál. Í suðu og lóðun skilgreinir það millihitastigið sem heldur bjögun lágu á meðan samskeytin myndast. Í bræðslu og samsteypu stillir það ofurhitann sem er tiltækur og það er ástæðan fyrir því að kopar er steypt í gegnum vatns-kæld mót og með grafíti eða eldföstum fóðrum sem þola mikla hitastig. Notendur við háan-hita ættu líka að muna að þó kopar leiði hita mjög vel og standist oxun þokkalega vel, þá lækkar styrkur hans og hörku jafnt og þétt eftir því sem hitastig hækkar, þannig að íhlutir sem eru hannaðir fyrir heita þjónustu þurfa venjulega annaðhvort dreifingu-styrkta einkunn eða skiptingu á hluta.

Algengar spurningar

Sp.: Hvert er bræðslumark rauðs kopars?
Hreint rautt kopar bráðnar við um það bil 1084 gráður (1984 gráður F) við venjulegan loftþrýsting. Gildið 1084,6 gráður er viðurkennd viðmiðunartala og eldri talan 1083 gráður sem enn birtist í sumum vörulistum endurspeglar námundun og snemmmælingu frekar en annað efni.

Sp.: Hafa flokkar T1, T2, TU2 og TP2 mismunandi bræðslumark?
Nei. Viðbætur þeirra eru mældar í hlutum á þúsund, þannig að bræðsluhitastigið er í raun það sama, um 1084 gráður. Val á einkunn er knúið áfram af súrefnisinnihaldi, leiðni og kröfum um framleiðslu frekar en bræðsluhegðun.

Sp.: Bræða koparblöndur við lægra hitastig en rauður kopar?
Almennt já. Með því að bæta við sinki, tini eða nikkel lækkar solidusið og myndar bræðslusvið í stað eins bræðslumarks, þannig að kopar og kopar-nikkel byrjar að bráðna undir bræðslumarki hreins kopars.

Sp.: Af hverju er bræðslumark mikilvægt fyrir steypu og suðu?
Það ákvarðar stillimark ofnsins, yfirhitun á hellu, forhitun og millihitastig og kælihraða. Með því að vinna út frá stöðugu bræðslugildi er forðast ofhitnun, of mikla oxun og rýrnunargalla.

Sp.: Breytir þrýstingur bræðslumark kopars?
Bræðslumark hækkar með þrýstingi, en áhrifin eru hverfandi við þrýsting sem notaður er í steypu- og hitameðhöndlun og verða aðeins mælanleg við erfiðar aðstæður.

Sp.: Hver er munurinn á -súrefnislausum og sterkum kopar?
Súrefnis-lausar flokkar eins og T1 og TU2 innihalda mjög lítið súrefni, en sterkur kopar eins og T2 ber 0,02-0,04% súrefni sem koparoxíð. Bræðslumarkið er óbreytt, en sterkur kopar getur myndað gufugljúp í minnkandi andrúmslofti, þannig að súrefnis-laus eða fosfórafoxuð einkunn eru tilgreind fyrir lóðaðar og soðnar samsetningar.