| Марка: ЦП1 |
Класс: Цинковый литейный сплав |
| Использование в промышленности: для литья протекторов |
| Химический состав в % сплава ЦП1 |
| Fe |
|
 |
| Si |
|
| Al |
|
| Cu |
|
| Pb |
|
| Mg |
|
| Zn |
|
| Sn |
|
| Cd |
|
| Свойства и характеристики ЦП1: |
Плотность ЦП1, г/см3: 7,1
Потенциал отрицательный, мВ: стационарный = 800; рабочий = 730
Токоотдача, А*ч/кг: теоритическая = 820; фактическая 780
Удельный расход, кг/(А*год): 11,2 |
| Механические свойства сплава ЦП1 при Т=20oС |
| Прокат |
Размер |
Напр. |
σв(МПа) |
sT (МПа) |
δ5 (%) |
ψ % |
KCU (кДж / м2) |
| |
|
|
|
|
|
|
|
| Физические свойства сплава ЦП-1 |
| T (Град) |
E 10- 5 (МПа) |
a 10 6 (1/Град) |
l (Вт/(м·град)) |
r (кг/м3) |
C (Дж/(кг·град)) |
R 10 9 (Ом·м) |
| 20 |
|
|
|
7,1
|
|
|
Особенности получения цинка ЦП1: Плавку ведут в индукционных тигельных печах промышленной частоты, футерованных жаростойким бетоном на жидком стекле. В порожний очищенный тигель выключенной печи осторожно загружают предварительно подогретую шихту в следующем порядке; на дно тигля плашмя укладывают несколько чушек цинка, затем разделенную на куски лигатуру Al-Cu либо порезанные на части чушки алюминия и катодную медь. Поверх шихты загружают чушки цинка. В ходе работы печи по мере оплавления и оседания шихты на еще не расплавившуюся ее часть загружают остальное количество цинка. После того как вся шихта расплавится, печь переключают на одну из низших ступеней трансформатора, и она работает до полного растворения меди и алюминия в цинковом расплаве.
Перед разливкой в расплав вводят с помощью дырчатого колокольчика магний; температура магния в процессе плавки не должна превышать 480-500 °С. Готовый сплав рафинируют и после удаления с поверхности расплава шлаков готовят к разливке. Для слива металла" печь отключают, наклоняют, и металл поступает в разливочный ковш либо по желобу на конвейерную разливочную машину.
В последние годы разработаны и находят промышленное применение цинк-алюминиевые сплавы, дополнительно легированные марганцем, кремнием, титаном и другими элементами. Технология приготовления этих сплавов в тигельных печах аналогична вышеописанной для сплавов ЦАМ. Однако вследствие различия в свойствах элементов, легирующих цинковые сплавы, возникают трудности при приготовлении сложнолегированных цинковых сплавов.
Особенности технологии приготовления протекторных сплавов высокой чистоты в индукционных канальных печах. Наряду с переплавкой катодного цинка индукционные канальные печи типа ИЦ (ИЦ-20, ИЦ-40) нашли применение для получения сплавов на основе цинка. Индукционная канальная печь ИЦ-20 вместимостью до 20 т расплава позволяет использовать в шихте не только чушковый, но и катодный цинк.
Печь имеет ванну, сообщающуюся с шестью индукционными единицами. Ванна разделена встроенной в нее перегородкой на плавильное и разливочное отделения. Расплавленный металл из плавильного отделения перетекает в разгрузочное через окно в нижней части перегородки. Верхние уровни металлического расплава в обоих отделениях изолированы друг от друга специальной перегородкой.
При нормальном режиме эксплуатации в плавильное отделение печи периодически загружают катодный или чушковый цинк, а также легирующие компоненты, а из разгрузочного отделения непрерывно разливают готовый металл.
При использовании чушкового цинка его загружают порциями в плавильно-загрузочную камеру печи через загрузочный люк. Через этот же люк при температуре расплава 460-480 С загружают чушковый алюминий. Процесс приготовления сплава в печи ИЦ-20 характеризуется как непрерывно-периодический: разливка сплава из разливочной камеры печи осуществляется непрерывно в течение рабочей смены, а загрузка цинка и алюминий - периодически в зависимости от количества сливаемого из печи сплава и фактического содержания алюминия в сплаве.
При заданной скорости литья 1 т/ч за смену осуществляют шесть загрузок цинка по 1 т и одну корректирующую загрузку алюминия в количестве 0,036 т. В результате периодической подгрузки цинка обеспечивается необходимый объем расплава в индукционной печи, а путем загрузки алюминия повышается его концентрация в сплаве с 0,42 до 0,6 % (рис. 59, а). Содержание алюминия в сплаве ЦП 1, разливаемого из печи в течение смены, не выходит за пределы 0,4- 0,6%. Изменение скорости литья приводит к изменению цикличности загрузки в печь как цинка, так и алюминия (рис. ниже).
Общий порядок работы на печи ИЦ-20 при приготовлении сплава ЦП1 сводится к следующему: -
1. Загружают порциями в плавильную камеру печи 20 т чушкового цинка и расплав нагревают до 470-490 °С.
2. Вводят в плавильную камеру печи под уровень расплава 120 кг предварительно прогретого до 200-300 °С чушкового алюминия из расчета получения сплава с 0,6 % А1. Через 30 мин после введения алюминия отбирают пробу на экспресс-анализ.
3. Производят разливку сплава в течение смены и расчет количества загружаемого алюминия в цинковый расплав, исходя из данных экспресс-анализа пробы, отобранной в конце смены (см. рис. 59, а). Допустим, экспресс-анализ сплава показал содержание 0,42 % AI. Для определения количества вводимого алюминия необходимо провести прямую до пересечения с линией аВ и из точки В опустить перпендикуляр на линию ОВ. Навеска вводимого в расплав алюминия получается равной 36 кг (отрезок ОВ ).
4. Загружают в плавильную камеру печи под уровень расплава с температурой 470-490 °С навеску алюминия после предварительного удаления с поверхности расплава оксидных включений и других продуктов (дроссов).
5. После получения удовлетворительного анализа на сплав начинают разливку сплава. В течение смены в расплав погружают чушковый цинк порциями по 1 т; число порций в час определяют по графику на рис. 59, б в зависимости от скорости литья. Допускается слив из печи не более 6 т сплава без корректировки его алюминием. Одной плавкой считается количество сплава, отлитого за период между двумя загрузками алюминия; масса одной плавки не может быть более 6 т. Независимо от скорости литья за 30 мин до окончания разливки одной плавки отбирают пробу для определения содержания алюминия в сплаве.
Основные параметры процесса приготовления сплава ЦП1 в печи:
 
При выплавке сплава ЦП2 на чушковом цинке в печи ИЦ-20 соблюдается порядок работы, описанный для сплава ЦП1. Приготовление сплава ЦП2 и лигатуры Al-Мп осуществляют с использованием алюминия марки А95, марганца марки МрО, магния марки Мг95. Массу загружаемых в цинковый расплав легирующих элементов определяют по графику на рис. 60, а. Число загрузок в печь цинка и легирующих элементов при приготовлении и литье сплава ЦП2 определяют по графику (на рис. 60, б).
Основные параметры процесса приготовления сплава ЦП2 в индукционной печи (температура расплава, продолжительность введения легирующих элементов, навеска флюса) близки к аналогичным параметрам процесса плавки сплава ЦП1.
| Краткие обозначения: |
| σв |
- временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
|
|
ε |
- относительная осадка при появлении первой трещины, % |
| σ0,05 |
- предел упругости, МПа
|
|
Jк |
- предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
|
| σ0,2 |
- предел текучести условный, МПа
|
|
σизг |
- предел прочности при изгибе, МПа |
| δ5,δ4,δ10 |
- относительное удлинение после разрыва, %
|
|
σ-1 |
- предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа |
| σсж0,05 и σсж |
- предел текучести при сжатии, МПа
|
|
J-1 |
- предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа |
| ν |
- относительный сдвиг, %
|
|
n |
- количество циклов нагружения |
| sв |
- предел кратковременной прочности, МПа |
|
R и ρ |
- удельное электросопротивление, Ом·м |
| ψ |
- относительное сужение, %
|
|
E |
- модуль упругости нормальный, ГПа |
| KCU и KCV |
- ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см2 |
|
T |
- температура, при которой получены свойства, Град |
| sT |
- предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа |
|
l и λ |
- коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С) |
| HB |
- твердость по Бринеллю
|
|
C |
- удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)] |
HV
|
- твердость по Виккерсу |
|
pn и r |
- плотность кг/м3 |
HRCэ
|
- твердость по Роквеллу, шкала С
|
|
а |
- коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ), 1/°С |
| HRB |
- твердость по Роквеллу, шкала В
|
|
σtТ |
- предел длительной прочности, МПа |
HSD
|
- твердость по Шору |
|
G |
- модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа |
 | |
|
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ