銅合金熔煉-配料原則及計算

1、職業(yè)教育材料成型與控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫銅合金鑄件鑄造技術(shù)課程教案銅合金熔煉配料原則及計算制作人：劉振華陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院銅合金熔煉配料原則與計算一、配料的原則熔煉時，在保證合金質(zhì)量的前提下，必須綜合考慮產(chǎn)品的質(zhì)量和成本，合理選擇爐料品位及新舊料比。使用原則如下：1、確定合金各組元的配料比及易耗組元的補(bǔ)償量。2、在保證合金各成分含量合乎國家標(biāo)準(zhǔn)的前提下，盡可能減少新金屬或選用低品位的新金屬，擴(kuò)大回爐料的使用量。一般新舊料比在4:6至6:4范圍內(nèi)。盡可能使用本牌號的廢料。3、在保證合金質(zhì)量的前提下，對合金中的貴金屬盡可能按標(biāo)準(zhǔn)的下限含量配料。4、為保證某些制品的特殊要求，在國家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)可適當(dāng)

2、調(diào)整某些元素的含量，即制定生產(chǎn)中實際控制的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)。二、配料的計算1、配料計算的準(zhǔn)備（1）合金牌號、主要化學(xué)成分范圍和雜質(zhì)限量；（2）所用新料、回爐料及中間合金的成分；（3）元素的燒損率；表1 銅合金主要元素的燒損率（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 合金CuZnSnAlSiMnNiPb黃銅0.5-1.52-81-32-45-102-31-21-2青銅0.5-1.510-151-44-103-54-151-21-3表2 銅合金在感應(yīng)爐中熔煉的損耗率（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）合金爐型氣氛和覆蓋熔煉損耗大批量小批量純銅感應(yīng)爐還原性1.03.0錫青銅感應(yīng)爐氧化性3.5黃銅感應(yīng)爐氧化性5.0（4）為得到鑄件所希望的力學(xué)性能和纖維組織特征

3、，欲控制的鋅當(dāng)量(特殊黃銅)或鋁當(dāng)量(鋁青銅)，選用最佳成分配比；（5）每爐的投料量，應(yīng)考慮熔煉損耗。2、配料計算程序（1）確定合金的平均化學(xué)成分，銅合金一般取牌號成分的平均值；（2）確定各元素的燒損率；（3）計算計入燒損量的各合金元素的需要量；（4）確定爐料組成，包括新料、回爐料和中間合金的種類和添加量；（5）求出回爐料各成分的重量；（6）求出減去回爐料各成分含量后尚需補(bǔ)加的各成分用量；（7）求出各中間合金的用量；（8）求出尚需補(bǔ)加的新料用量；（9）核算主要雜質(zhì)含量是否符合要求；（10）填寫配料單。3、計算成分的確定確定合金成分是為了計算所需爐料的質(zhì)量。合金的化學(xué)成分是由國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的。國家

4、標(biāo)準(zhǔn)中的化學(xué)成分，包括合金元素含量范圍和雜質(zhì)的最大限量。確定合金的計算成分時，一般是依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的成分?jǐn)?shù)據(jù)取各元素的中限（平均值）作為計算成分。此外還應(yīng)該考慮合金的使用性能和途徑、加工方法及工藝性能、合金元素的燒損、雜質(zhì)的吸收和積累以及節(jié)約昂貴金屬等，來決定計算成分是取平均值，還是偏上限或偏下限。三、案例分析熔煉ZCuNi15Zn20的鑄造鋅白銅600Kg的配料計算。爐料總重600Kg，采用ZCuZn20的廢料100Kg、ZCuNi20的廢料120Kg、陰極銅、電解鎳、電解鋅、ZCuNi15Zn20。已知：ZCuZn20廢料成分Cu=80%、Zn=20%；ZCuNi廢料成分Cu=80%、Ni=2

5、0%；ZCuNi15Zn20的成分Cu=65%、Ni=15%、Zn=20%，鋅的燒損率2.5%。不計算鋅燒損量的爐料量：Cu=65÷100×600Kg=390Kg ，Ni=15÷100×600Kg=90KgZn=20÷100×600Kg=120Kg 廢料帶入的Cu、Ni、Zn的量：100KgZCuZn20含有：Cu=80÷100×100Kg=80Kg，Zn=20÷100×100Kg=20Kg120Kg ZCuNi20含有：Cu=80÷100×120Kg=96Kg，Zn=20÷100×120Kg=24Kg廢料共含有：Cu=80Kg+96Kg=176Kg、Zn=20Kg、Ni=24Kg必須增加新金屬的量為：Cu=390Kg-176Kg=214Kg Zn=120Kg-20Kg=100KgNi=90Kg-24Kg=66Kg計算Zn的燒損量：Zn=2.5÷100×120Kg=3Kg增加新金屬鋅的總量為