Типы печей для изготовлении бронзы

1. Типы печей для изготовлении бронзы

Горн
Электрическая дуговая
Индукционная

2. Понятия при выплавке бронзы

• Шихта - смесь исходных материалов, а в некоторых случаях и топлива в
определённой пропорции.
• Флюсы - неорганические вещества, которые добавляют к руде при выплавке
металлов, чтобы снизить температуру плавления и легче отделить металл от
пустой породы.
• Тигель - резервуар для выдержки расплавленного металла.
• Легирующий элемент - элемент, добавляемый и остающийся в металле,
который изменяет его структуру и химический состав.
• Покровный материал - материал покрытия, используемый для изоляции или
защиты определенных участков поверхности изделия.
• Втулка - yправляющая деталь или вкладыш подшипника.
• Чушка - литой металл, используемый для переплава.

3. Выплавка бронзы

Изготовить бронзу можно путем плавки основного компонента меди и дополнительного,
например, олова, в стальной или чугунной вращающейся втулке с помощью электрической дуги.
Этапы изготовления:
1) Плавление меди при температуре около 1100 °C под слоем флюса или
угля.
2) Ввод фосфористой меди (около 10 %) для раскисления.
3) Добавление дополнительных компонентов для получения
однокомпонентного сплава – олова, многокомпонентного – всех
дополнительных составляющих, вторичного бронзового сплава – бронзы.
4) Прогревание полученного сплава до температуры 1200 °C.
5) Рафинирование – удаление вредных неметаллических примесей висмута,
марганца, серы и сурьмы, а также иногда алюминия, железа, кремния и
растворенных газов водорода и кислорода из сплава путем окисления
основного компонента.
6) Модифицирование для повышения механических свойств сплава.
7) Разлив по формам при температуре до 1300 °C.

4. Оловянные бронзы

• Независимо от типа печей время плавки должно быть
минимальным. Чем короче время плавки, тем меньше
выгорание дефицитных цветных металлов.
• Плавку в индукционных печах ведут в графитокарборудных тиглях. Тигли перед установкой в печь
должны быть просушены и прокалены. Плавку ведут под
покровом древесного угля.
• После расплавления всей шихты расплав нагревают до
1150 - 1200 0С и вводят фосфористую медь. Химическая
реакция с образованием паров фосфорного ангидрида
позволяет провести процесс удаления неметаллических
включений в меди.
• Приготовление оловянных бронз производят с
применением покрова из древесного угля либо из угля с
солевыми добавками, улучшающими защитные свойства
покровов.

5. Алюминиевые бронзы

• Чтобы изготовить алюминиевую бронзу, необходимо
не только следить за температурой, но и хорошо
размешать сплав перед заливкой в формы. Это
делается из-за большой разницы в плотности
сплавляемых компонентов, ведь медь и алюминий
могут расслоиться. Поэтому сам процесс немного
видоизменяется:
1) Медь расплавляется под флюсом и раскисляется.
2) Вводятся дополнительные компоненты в чистом
виде или в виде смеси с медью.
3) Производится вторичное раскисление.
4) Вводится алюминий.
5) Засыпается поверхность сплава флюсом.
6) Сплав рафинируется хлористым марганцем,
модифицируется ванадием, бором или вольфрамом
и заливается в формы.

6. Бериллиевая и кремнистая бронза

• Бериллиевая бронза выплавляется по общим
этапам в индукционных печах. (сплав с
содержанием бериллия от 1,6% до 3%) В процессе
применяют графитовые тигли. Высокая токсичность
получаемой пыли и паров при изготовлении этого
вида бронзы требует проведения выплавки в
отдельных изолированных помещениях с мощной
системой вентиляции.
• Кремнистые бронзы получают в электрических
индукционных печах с применением древесного
угля. Как и для алюминиевых, для кремниевых
сплавов важен контроль за температурой
плавления, в состав входит никель, реже –
марганец.