5CU2O+2P=P2O5+10cu
Cu2O+P2O5=2CUPO3
Cu2O+Mg =MgO(S)+2Cu
Cu2O+Li=Li20(S)+2cu
脫氧反應(yīng)所產(chǎn)生的細(xì)小固體氧化物,使金屬的黏度增大或成為金屬中分布不均勻的夾雜物。采用這類脫氧劑時(shí),應(yīng)控制加入量。沉淀脫氧能在整個(gè)熔池內(nèi)進(jìn)行,脫氧效果顯著。缺點(diǎn)是脫氧劑殘余可能形成夾雜。
具體分析下常用的磷銅脫氧:
除電工材料用的純銅外,磷是應(yīng)用最廣泛的脫氧劑;磷以磷銅中間合金形式加入,P-Cu二元相圖中在8.4%P處形成Cu+Cu3P共晶,熔點(diǎn)714℃,超過14%P后,磷以蒸氣形式逸出,故常用的磷銅含磷量低于14%。磷銅加入銅液后,即在整個(gè)熔池內(nèi)進(jìn)行脫氧反應(yīng)。
脫氧第一階段,磷蒸氣與銅液中的CU2O作用:
5Cu2O+2P=P2O5+10Cu
反應(yīng)產(chǎn)物P2O5的沸點(diǎn)為347℃,在銅液中以氣泡形式上浮,上浮過程中繼續(xù)與銅液中的Cu2O起反應(yīng),進(jìn)入脫氧第二階段:
Cu2O +P2O5=2CUPO3
當(dāng)Cu2O含量較高,磷蒸氣逸出較慢時(shí),磷也可能直接與Cu2O反應(yīng):
6Cu2O+2P=2CUPO3 +10Cu
偏磷酸銅CuPO3的熔點(diǎn)低,密度比銅小,容易上浮至液面而被除去。
電工器材用的高電導(dǎo)率銅不能用磷銅脫氧,以免劇烈降低電導(dǎo)率。熔煉高電導(dǎo)率銅時(shí),可先加磷0.03%進(jìn)行預(yù)脫氧,然后加鋰0.03%終脫氧。鋰以Li-Ca或Li-Cu中間合金形式加入。殘留鋰對(duì)電導(dǎo)率影響較少,故使用廣泛,但鋰的價(jià)格昂貴,僅在終脫氧時(shí)加入,加入量要嚴(yán)格計(jì)算好。
銅合金脫氧時(shí),磷銅通常分二次加入,第一次是純銅化清后,加入2/3,使銅液中的Cu2O還原。再依次加入合金元素。第二次在澆注前加入剩余的1/3,終脫氧并提高銅液的流動(dòng)性,降低銅液黏度。此外,P2O5還能與銅液中的SiO2、Al2O3等夾雜物形成低熔點(diǎn)的復(fù)合化合物。這些復(fù)合化合物的密度比銅液小,易于凝聚上浮。生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明,澆注前加入磷銅后,銅液立即會(huì)清亮起來。
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