صناعة سبائك النحاس

الحالة السائلة هي حالة وسيطة بين الحالة الصلبة والحالة الغازية.تتكون المعادن الصلبة من العديد من الحبوب ، وتتكون المعادن الغازية من ذرات مفردة تشبه الكرات المرنة ، وتتكون المعادن السائلة من عدة مجموعات من الذرات.

1. الخصائص الهيكلية للمعادن السائلة

الحالة السائلة هي حالة وسيطة بين الحالة الصلبة والحالة الغازية.تتكون المعادن الصلبة من العديد من الحبيبات البلورية ، وتتكون المعادن الغازية من ذرات مفردة تشبه الكرات المرنة ، وتتكون المعادن السائلة من العديد من المجموعات الذرية ، ولهياكلها الخصائص التالية

(1) تحتوي كل مجموعة ذرية على ما يقرب من اثني عشر إلى مئات الذرات ، والتي لا تزال تحافظ على طاقة ارتباط قوية في المجموعة الذرية ويمكنها الحفاظ على خصائص ترتيب المادة الصلبة.ومع ذلك ، فإن الرابطة بين المجموعات الذرية تضررت بشكل كبير ، والمسافة بين المجموعات الذرية كبيرة نسبيًا وفضفاضة ، كما لو كانت هناك ثقوب.

(2) المجموعات الذرية التي يتكون منها المعدن السائل غير مستقرة للغاية ، وأحيانًا تكبر وتصغر أحيانًا.من الممكن أيضًا ترك المجموعات الذرية في مجموعات والانضمام إلى مجموعات ذرية أخرى ، أو تكوين مجموعات ذرية.

(3) يرتبط متوسط ​​حجم واستقرار المجموعات الذرية بدرجة الحرارة.كلما ارتفعت درجة الحرارة ، قل متوسط ​​حجم المجموعات الذرية وزاد استقرارها.

(4) عند وجود عناصر أخرى في المعدن ، بسبب قوى الربط المختلفة بين الذرات المختلفة ، تميل الذرات ذات قوى الارتباط الأقوى إلى التجمع معًا وصد الذرات الأخرى في نفس الوقت.لذلك ، هناك أيضًا عدم تجانس في التركيب بين المجموعات الذرية ، أي تقلبات التركيز ، وفي بعض الأحيان يتم تكوين مركبات غير مستقرة أو مستقرة.

2. الذوبان والذوبان

أثناء عملية صهر السبيكة ، هناك عمليتان متزامنتان للذوبان والانحلال.عندما يتم تسخين السبيكة إلى درجة حرارة معينة ، فإنها تبدأ في الذوبان ، وتكون حالتها الديناميكية الحرارية شديدة الحرارة.الذوبان يعني أن المعدن الصلب يتآكل بواسطة صهر المعدن ويدخل المحلول لتحقيق عملية التحول من صلب إلى سائل.لا يتطلب الذوبان تسخينًا ، ولكن كلما ارتفعت درجة الحرارة ، زاد معدل الذوبان بشكل أسرع.

في الواقع ، فقط عندما تكون نقطة انصهار عنصر السبيكة أعلى من درجة حرارة محلول سبيكة النحاس ، فإن عملية دخول عنصر السبيكة إلى المصهور هي عملية انحلال نقية.في سبائك النحاس ، على سبيل المثال ، من المفهوم أن مكونات الحديد والنيكل والكروم والمنغنيز وكذلك العناصر غير المعدنية مثل السيليكون والكربون وما إلى ذلك ، لديها عملية انحلال فيها.في الواقع ، تتم كل من عمليات الذوبان والذوبان في وقت واحد ، مع تعزيز عملية الذوبان في عملية الذوبان.

هناك العديد من العوامل التي تؤثر على معدل انحلال المعدن.

أولاً ، كلما ارتفعت درجة الحرارة ، كان الانحلال أكثر ملاءمة.

ثانيًا ، يرتبط بمساحة سطح الجسم المذاب ، فكلما زادت مساحة السطح ، زاد معدل الذوبان بشكل أسرع.

يرتبط معدل انحلال المعدن أيضًا بحركة المصهور.عندما يتدفق المصهور ، يكون معدل الذوبان أكبر من معدل الذوبان في المعدن الساكن ، وكلما كان تدفق الذوبان أسرع ، كان معدل الذوبان أسرع.

الذوبان والسبائك

عندما تم تصنيع السبائك لأول مرة ، كان يُعتقد أن الصهر يجب أن يبدأ بمكونات يصعب صهرها (ولها نقاط انصهار عالية).على سبيل المثال ، عندما تم تصنيع سبائك النحاس والنيكل بنسبة 80٪ و 20٪ نيكل لأول مرة ، تم صهر النيكل بنقطة انصهار 1451 درجة مئوية أولاً ثم تمت إضافة النحاس.يقوم البعض بصهر النحاس وتسخينه إلى 1500 درجة مئوية قبل إضافة النيكل للصهر.بعد تطوير نظرية السبائك ، وخاصة نظرية الحلول ، تم التخلي عن طريقتين الصهر السابقتين.

ترسب العناصر غير السبائكية

هناك العديد من الأسباب للزيادة المستمرة وهطول العناصر غير السبائكية في المعادن والسبائك.

جلب الشوائب إلى الشحنة المعدنية

حتى إذا تم استخدام نفايات العملية الناتجة في عملية الإنتاج في مصنعنا بشكل متكرر ، فإن محتوى عناصر الشوائب في الشحن سيستمر في الزيادة لأسباب مختلفة.بالنسبة لخلط المواد أو استخدام كميات كبيرة من المواد المشتراة ذات الأصول غير الواضحة ، فإن الشوائب المحتملة والتأثيرات المحتملة غالبًا ما تكون غير متوقعة.

الاختيار غير السليم لمواد تبطين الفرن

قد تتفاعل عناصر معينة في الذوبان كيميائيًا معها عند درجة حرارة الانصهار.