铜与炉气的作用

2019-04-11 04:33:08 来源: 青海信息港

铜-氧反应 在熔炼温度下,铜很容易被炉气中的氧所氧化,生产氧化亚铜。4CU+O2---2CU2O 氧化亚铜有两个特性:

1、氧化亚铜能溶解于铜中,无论是固态还是熔融状态,氧化亚铜在铜中都有一定的溶解度。氧化亚铜对于纯铜、锡青铜和铅青铜等铜合金,有很大的危害性,他比其他氧化物(AL2O3、SiO2、SnO2等)对金属的力学性能的破坏性更大。这是由于 CU2O在凝固阶段析出时,以低熔点的+CU2O共晶分布在晶界处桢楠批发
,从而使纯铜及铜合金产生热脆性。如果合金中含有氢,则危害更大,CU2O+H2---2CU+H2O 反应生成水,在凝固过程中水蒸气的压力随着晶间压力的增大而增大环球教育成功案例
。一方面导致凝固时铸锭组织疏松,产生大量气孔;另一方面还可导致晶间产生大量显微裂纹,晶粒间结合力大大降低,从而使纯铜变脆。同样,含有CU2O的纯铜也不能在还原性气氛中进行热处理,因为还原性气氛中氢能渗入铜中与CU2O作用,也会引起上诉脆性的产生。

2、CU2O的化学稳定性差,氧化亚铜有较高的分解压HDPE沟槽式超静音管
,比AL、Mg、 Si、Mn等元素的氧化物的分解压高得多。铜在熔化过程中,可能被氧化,铜液中溶解有大量的 CU2O,如果在除去CU2O之前加入合金元素,铜液中的CU2O很可能被添加元素所还原: 3CU2O+2AL---AL2O3+6CU 2CU2O+Si---SiO2+4Cu 生成的氧化物弥散悬浮地分布在铜液中,形成夹杂缺陷。因此,铜及铜合金熔炼时,必须首先彻底除去CU2O,然后再加入其它合金元素。

铜-水反应 水蒸气不能直接溶解在铜液中,但在熔炼温度条件下,会反应生成CU2O和H2,水分解成O、H2,再铜液中会有一个溶解度,有个平衡点,当水汽分压一定时,随着温度增高,溶解的平衡常数也增大,相当于水汽在铜液中的溶解度也增大。在铜液冷却凝固过程中,随温度降低,这是铜液中的原子态氢和氧因过饱和而析出,结合成H2O,并在铜液中以非常分散而均匀的气泡形式存在,即形成水蒸气气泡。如果该气泡在凝固过程中来不及溢出,即形成气孔。因此,在铜合金熔炼过程中,要求炉料、熔剂、工具等都必须充分预热干燥,不能带入水分,使得铜液表面上的水汽分压尽量要低。

(:中冶有色技术)

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