Alüminyum pirinç
Alüminyum pirinç iki kategoriye ayrılabilir. Birincisi, kirlilikleri gidermek ve akışkanlığı artırmak için döküm pirince az miktarda alüminyum eklemektir. Karmaşık dökümler için alaşımdaki fazla alüminyum %0,5'i geçmez; diğeri ise korozyon direncini artırmak için dövme pirinçe alüminyum eklemektir. Genellikle kondansatör olarak kullanılır. Genel bileşim aralığı Al1~%6, Zn24~%42, Cu55~%71'dir.
Çok fazla alüminyum pirinç sınıfı ve türü yoktur. Ulusal standartta 6 sınıf alüminyum pirinç vardır. Bu, esas olarak alaşımın mukavemetini, aşınma direncini ve diğer kapsamlı özelliklerini iyileştirmek için alüminyum pirinçlere manganez, demir ve diğer elementleri eklemektir. Daha yaygın alüminyum pirinçler HAl77-2, HAl66-6-3-2, HAl64-3-1 ve diğerleri HAl60-10-1, HAl59-3-2 vb.'dir.
Pirinç mükemmel performansa ve geniş uygulamaya sahiptir ve oldukça tercih edilir. Bunlar arasında, çok bileşenli kompleks alüminyum pirinç, yüksek mukavemeti ve iyi aşınma direnci nedeniyle yağsız yağlanmış yataklara dönüştürülür ve geleneksel kalay bronz, kurşun pirinç, kurşun antimon kalay bakır ve diğer yatak malzemelerinin yerini alır. Çok bileşenli kompleks alüminyum pirinç, yağlanması ve değiştirilmesi zor olan yataklarda ve kovanlarda yaygın olarak kullanılır [1]. Çok bileşenli kompleks alüminyum pirincin yüksek çinko eşdeğeri nedeniyle, faza ek olarak, büyük miktarda faz vardır ve az miktarda faz üretilir, bu da alaşım eritme ve dökümünü oldukça zorlaştırır.
Özellikle sürekli döküm kullanıldığında, külçe yüzeyinin çatlaması veya pürüzlenmesi çok kolaydır, bu da bir sonraki ekstrüzyon sürecinde daha fazla sürtünmeye neden olur ve ekstrüzyonun ısınmasına neden olur, bu da ürünün kalitesini ciddi şekilde etkiler. Bu nedenle, endüstriyel üretimde, karmaşık alüminyum pirinç üretim maliyetinin nasıl düşürüleceği ve mükemmel performansa sahip nitelikli ürünlerin nasıl üretileceği büyük ilgi görmüştür.
1. Malzemeler
Elektrolitik bakır, saf alüminyum, elektrolitik manganez, elektrolitik çinko, teneke ve yüksek saflıkta mikro alaşım elementleri. Tüm bileşenlerin yağ, su ve safsızlıklardan arındırılmış olması gerekir. Mn ve Fe'nin eklenme sırası pirinçteki çözünme özelliklerine göre belirlenir.
2. Ekipman
Eritme için güç frekanslı çekirdekli bir indüksiyon fırını kullanılır. Bu fırın, ısıtma için girdap akımları üretmek için malzemenin kendisine güvendiğinden, hızlı erime hızı, düşük çalışma ortamı sıcaklığı, düzgün bakır sıvı sıcaklığı ve güçlü elektromanyetik karıştırma kuvveti özelliklerine sahiptir, bu da malzeme bileşimini düzgün hale getirmeyi ve malzemenin kimyasal bileşimini kontrol etmeyi kolaylaştırır.
3. Eritme
Maliyet tasarrufu ve üretim verimliliğinin artırılması amacıyla, eritilmesi zor olan elementin doğrudan eritme işlemine katılması sağlanmaktadır.
Eritme işlemi şu şekildedir: fırına elektrolitik bakır eklenir, erime başladığında kuru kaplama maddesi eklenir, tüm erimeden sonra deoksidan eklenir ve her tam kaplamadan sonra 1300 dereceye kadar ısıtılır, Mn eklenir ve Mn eritildikten sonra Fe eklenir; Fe eritildikten sonra soğutma işlemi için kalan bakır eklenir, daha sonra eritmek için çinko ve alüminyum eklenir, ısıtılır ve karıştırılması için kalay ve nadir toprak eklenir ve sıcaklık püskürtüldüğünde yarı sürekli döküm için fırından çıkarılır.
1. Manganez ve demir elementleri
Manganez ve demirin erime noktaları son derece yüksek olduğundan, erime noktası sıcaklığına ulaşmak zordur. Bunlar eklendikten sonra, yalnızca difüzyon yoluyla bakırda çözülebilir. Manganez, bakırda yüksek çözünürlüğe sahiptir ve yüksek sıcaklıklarda bakırda kolayca çözülür. Demirin bakırdaki katı çözünürlüğü son derece küçük olmasına rağmen, Cu-Mn alaşımındaki katı çözünürlüğü nispeten büyüktür ve kolayca eklenebilir. Bu nedenle, bu işlem, önce yüksek sıcaklıkta Mn ekleyerek ve ardından demir ekleyerek Mn ve Fe elementleri ekleme yöntemini benimser, bu yalnızca alaşımın bileşimini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda ara alaşımlar yapma sürecinden de kaçınır, böylece üretim maliyetlerini düşürür ve üretim verimliliğini artırır. Mn, büyük miktarlarda bakıra eritilebilir, katı çözelti güçlendirmesinde rol oynar ve pirincin "çinkosuzlaşmasını" etkili bir şekilde önleyebilir, pirincin korozyon direncini iyileştirebilir. Fe, oda sıcaklığında düşük bir katı çözünürlüğe sahiptir ve Fe açısından zengin bir faz çökelir. Fe-zengin faz, malzemenin kayganlığını, matrisin mukavemetini ve alaşımın aşınma direncini artırır.
2. Çinko ve alüminyum elementleri
Çinko ve alüminyum çok düşük erime noktalarına sahiptir ve kolayca oksitlenirler. Alaşımın erime sıcaklığı yüksek olduğunda, alüminyum ve çinko eklemek kolayca oksitlenir ve yanar. Bu nedenle, Mn ve Fe çözüldükten sonra soğuması için soğuk malzeme (Cu veya atık malzeme) ekleme ve ardından alüminyum ve çinko ekleme yöntemini benimsiyoruz. Al ve Zn, Cu'da büyük bir katı çözünürlüğe sahip olduğundan, bakırda kolayca çözülürler ve alaşımın kimyasal bileşimini sağlarlar. Alüminyumun çinko eşdeğer katsayısı oldukça yüksektir (n=6). Az miktarda alüminyum, dubleks pirincin fazını artırabilir. Karmaşık alüminyum pirinçte, kırılgan faz bile üretilir, bu da alaşımın mukavemetini ve sertliğini artırırken, plastisiteyi ve tokluğu önemli ölçüde azaltır.
3. Mikro alaşım elementleri
Son işlemde mikro alaşım elementleri eklenir ve alev püskürtme fırınına ısıtılır. Kalay eklemek, malzemenin matrisini güçlendirebilir, korozyon direncini iyileştirmek için SnO2 koruyucu filmi oluşturabilir ve "çinkosuzlaşma" oluşumunu önleyebilir. Ancak, çok fazla kalay eklemek, malzemenin kırılgan bileşiklerini artıracak ve malzeme performansını etkileyecektir. Nadir toprak elementleri eklemek, taneleri rafine edebilir, matrisi güçlendirebilir ve malzemenin soğuk ve sıcak işleme özelliklerini iyileştirebilir.
