覆蓋劑是鑄造生產(chǎn)中為延長冒口內(nèi)金屬液的凝固時間覆蓋在冒口金屬液表面的覆蓋材料。覆蓋劑有兩種:保溫覆蓋劑和發(fā)熱覆蓋劑。
熔煉銅合金常用木炭、米糠等作覆蓋劑,既可保溫防氧化又可結(jié)渣和改善熔體流動性。除氣采用磷銅中間合金(Cu-8P)。除渣采用冰晶石(Na3AlF6)或80%冰晶石和20%氟化鈉的混合物,澆鑄模采用機油或石墨+機油潤滑,烤干后使用。
熔煉銅合金應(yīng)用最普遍的覆蓋劑曾是木炭,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,再擴散上浮至液面,凝集成渣后扒除。
木炭的主要作用是防氧化、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,形成保護氣膜,阻止銅液進一步被氧化,還能擴散脫氧,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。
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銅合金
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。
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。