Badania technologii procesu wyżarzania i wytrawiania taśmy z białej miedzi B19, interpretując go z wyżarzania, wypalania, szczotkowania itp.
Miedź biała to stop miedzi z niklem jako głównym dodanym pierwiastkiem. Stop miedzi i niklu ma dobrą przewodność elektryczną, przewodność cieplną i dobre właściwości mechaniczne, a także ma dobre właściwości obróbki pod ciśnieniem na gorąco i na zimno. Jednocześnie ma zalety pięknego koloru i dużej odporności na korozję i jest szeroko stosowany w produkcji przemysłowej [1]. Wraz z rozwojem nauki i technologii stopy metali znalazły szerokie zastosowanie w produkcji różnych narzędzi mechanicznych. Dzięki swoim doskonałym właściwościom fizycznym i chemicznym biała miedź jest coraz częściej stosowana w przemyśle stoczniowym, oprzyrządowaniu, sprzęcie medycznym, dekoracjach rzemieślniczych i innych dziedzinach. , jego doskonałe właściwości zostały sprawdzone w praktyce inżynierskiej, jest niezawodny i stabilny, a także jest ważnym stopem oporowym i termoparowym.
1. Skład i proces produkcji białej taśmy miedzianej
Cu i Ni tworzą ciągły roztwór stały z nieskończonym roztworem stałym i strukturą sześcienną skupioną na ścianie [2]. W stopach Cu-Ni, gdy zawartość Ni przekracza 16%, powstały stop Cu-Ni będzie biały. Im wyższa zawartość Ni, tym bielszy będzie kolor. Ze stopu miedzi B19,
Zawartość Ni wynosi około 19% i ma biały kolor. Stop zawiera głównie Fe, Mn, Zn i inne pierwiastki zanieczyszczające. Ze względu na niską zawartość zanieczyszczeń w zasadzie nie ma on wpływu na właściwości fizyczne i mechaniczne produktu. Tabela 1 przedstawia skład pierwiastkowy białej miedzi B19.
obraz.png
Produkty Cupronickel B19 mają lepszą wydajność pracy na zimno. Podczas odkształcania na zimno szybkość przetwarzania może osiągnąć ponad 80%. Projekt przebiegu procesu produktów miedzioniklowych B19 pokazano na rysunku 1.
obraz.png
Taśmy z białej miedzi B19 są najczęściej wyżarzane w piecach dzwonowych. Główna część pieca dzwonowego obejmuje stół pieca, pokrywę chłodzenia natryskowego, pokrywę grzejną termopary, płytę konwekcyjną itp. [3], która jest odpowiednia do wymagań wyżarzania jasnego różnych miedzi i stopów miedzi, takich jak miedź czerwona, mosiądz i biała miedź.
Cały proces wyżarzania obejmuje trzy procesy: ogrzewanie, ciągłe utrwalanie ciepła i chłodzenie. Główny proces pokazano na rysunku 2.
obraz.png
W rzeczywistej produkcji, gdy do wyżarzania miedzioniklu B19 używany jest piec dzwonowy, temperatura jest przeważnie kontrolowana w zakresie od 600 do 750 stopni. Ze względu na ograniczenia istniejącej technologii i nagłe problemy w miejscu produkcji, podczas procesu wyżarzania często pojawiają się krawędzie i nierówności. Opóźnienia w nagrzewaniu, nadmierna prędkość nagrzewania lub prędkość chłodzenia mogą łatwo spowodować sklejanie się powierzchni taśmy, wpływając na postęp produkcji i wartość ekonomiczną taśmy.
2. Środki zaradcze mające na celu ulepszenie produktu
W zastosowaniach przemysłowych użytkownicy będą zwracać uwagę na jakość produktów z białej miedzi B19, podczas gdy produkty miękkie zazwyczaj wymagają HV poniżej 90, a powierzchnia produktu musi być jasna, a nie ciemna i nie może mieć śladów wypalenia. Mając na uwadze problem spalenia i zaklejania się dzwonu po wycofaniu się, w artykule omówiono rozwiązanie w oparciu o aktualny stan wyposażenia. Podczas wyżarzania w piecu dzwonowym, do wyżarzania jasnego zazwyczaj stosuje się atmosferę o wysokiej zawartości wodoru (75%). W wyniku badań eksperymentalnych wpływ temperatury wyżarzania na strefę B19 HV przedstawiono w tabeli 2. Gdy temperatura wyżarzania wynosi 600 stopni, twardość produktu w skali Vickersa sięga 95, gdy temperatura wyżarzania wynosi 650 stopni, twardość Vickersa produkt można zmniejszyć do 85.
obraz.png
Oznacza to, że gdy temperatura wyżarzania w piecu dzwonowym wynosi 650 stopni, taśmę z białej miedzi B19 można zmiękczyć i osiągnąć poniżej HV90. Jednakże temperatura wyżarzania w piecu dzwonowym jest zbyt wysoka, co może łatwo spowodować spalenie powierzchni taśmy, co skutkuje ciemnym kolorem i śladami spalenizny na powierzchni taśmy, co utrudnia spełnienie wymagań użytkownika. W celu poprawy jakości powierzchni wyrobów z grubej taśmy z białej miedzi B19 przeprowadzono serię testów w oparciu o możliwości sprzętu znajdującego się na miejscu. Po zakończeniu produkcji pieca dzwonowego przeprowadza się proces trawienia. Po obróbce cieplnej białej miedzi B19 na powierzchni tworzą się gęste Ni2O i NiO. Zwykle do wodnego roztworu kwasu siarkowego dodaje się wodny roztwór kwasu azotowego lub niewielką ilość kwasu azotowego (HNO3) w celu poprawy efektu trawienia. Reakcja jest następująca:
NiO+H2SO4-NiSO4+H2O
Ni2O+2H2SO4-2NiSO4+H2O+H2
Ni+2HNO3-Ni(NO3)+H2
Proces trawienia obejmuje etap szczotkowania. W celu usunięcia przypalonej warstwy z powierzchni listwy należy użyć szczotki nylonowej, szczotki 200-mesh 3M, szczotki 500-mesh 3M, szczotki 1000-meat 3M oraz szczotki Do szorowania używa się szczotek 2000-siatkowych 3M. Wśród nich materiał szczotek 3M to nylon Silk + materiał ścierny
Proces wytwarzania szczotek Al2O3 polega na równomiernym wiązaniu włóknin w kształcie pasków z rolkami wykonanymi z rurek bakelitowych, tworząc promieniową strukturę, która jest luźna na zewnątrz i szczelna od wewnątrz. Wyniki testu szorowania różnymi typami szczotek przedstawiono w Tabeli 3. Sądząc z wyników testu, użycie szczotki z 500-siatką 3M na sprzęcie trawiącym może całkowicie usunąć przypaloną warstwę z powierzchni taśmy. Rycina 3 przedstawia rezultaty przed i po szczotkowaniu.
Powierzchnia paska po szczotkowaniu jest błyszcząca, a wyniki testu są dobre.
obraz.png
3.Wniosek
① Wyjaśniono i systematycznie badano proces wyżarzania oraz właściwości mechaniczne białej miedzi B19, a także uzyskano proces działania pieca dzwonowego na podstawie rzeczywistej produkcji; ② Przeprowadzając testy doboru szczotek, rozwiązano problem przypalania i sklejania się powierzchni paska, a powierzchnia była gładka i gładka. Produkty o jasnych kolorach, stabilnej wydajności i braku śladów wypalenia.
