การวิจัยเทคโนโลยีกระบวนการหลอมและดองของแถบทองแดงขาว B19 โดยตีความจากการหลอม การเผา การแปรง ฯลฯ
ทองแดงสีขาวเป็นโลหะผสมทองแดงที่มีนิกเกิลเป็นองค์ประกอบหลักที่เพิ่มเข้ามา โลหะผสมทองแดง-นิกเกิลมีค่าการนำไฟฟ้า การนำความร้อน และคุณสมบัติทางกลที่ดี และยังมีคุณสมบัติการประมวลผลด้วยแรงดันร้อนและเย็นที่ดีอีกด้วย ในขณะเดียวกันก็มีข้อดีคือมีสีสวยงามและทนต่อการกัดกร่อนได้ดี และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตทางอุตสาหกรรม [1] ด้วยการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โลหะผสมจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเครื่องมือกลต่างๆ ด้วยคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่ดีเยี่ยม ทองแดงสีขาวจึงถูกนำมาใช้มากขึ้นในอุตสาหกรรมการต่อเรือ เครื่องมือวัด อุปกรณ์ทางการแพทย์ การตกแต่งงานฝีมือ และสาขาอื่นๆ คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมของมันได้รับการทดสอบโดยการปฏิบัติทางวิศวกรรมแล้ว มีความน่าเชื่อถือและมีเสถียรภาพ และยังเป็นโลหะผสมต้านทานและเทอร์โมคัปเปิลที่สำคัญอีกด้วย
1. องค์ประกอบและกระบวนการผลิตแถบทองแดงสีขาว
Cu และ Ni ก่อตัวเป็นสารละลายของแข็งต่อเนื่องโดยมีสารละลายของแข็งไม่สิ้นสุดและมีโครงสร้างลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่หน้า [2] ในโลหะผสม Cu-Ni เมื่อปริมาณ Ni เกิน 16% โลหะผสม Cu-Ni ที่ได้จะปรากฏเป็นสีขาว ยิ่งมีปริมาณ Ni สูง สีก็จะยิ่งขาวมากขึ้น ในโลหะผสมทองแดง B19
ปริมาณ Ni ประมาณ 19% และมีสีขาว โลหะผสมส่วนใหญ่ประกอบด้วย Fe, Mn, Zn และองค์ประกอบเจือปนอื่น ๆ เนื่องจากมีปริมาณสิ่งเจือปนต่ำ โดยทั่วไปจึงไม่มีผลกระทบต่อคุณสมบัติทางกายภาพและคุณสมบัติทางกลของผลิตภัณฑ์ ตารางที่ 1 แสดงองค์ประกอบองค์ประกอบของทองแดงขาว B19
รูปภาพ.png
ผลิตภัณฑ์ Cupronickel B19 มีประสิทธิภาพการทำงานในความเย็นที่ดีกว่า ในระหว่างการเปลี่ยนรูปเย็น อัตราการประมวลผลสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 80% การออกแบบผังกระบวนการของผลิตภัณฑ์คิวโปรนิกเกิล B19 แสดงไว้ในรูปที่ 1
รูปภาพ.png
แถบทองแดง B19 สีขาวส่วนใหญ่อบอ่อนในเตาหลอมระฆัง ส่วนหลักของเตาแบบระฆังประกอบด้วยโต๊ะเตา ฝาครอบสเปรย์ทำความเย็น ฝาครอบทำความร้อนเทอร์โมคัปเปิล แผ่นพาความร้อน ฯลฯ [3] ซึ่งเหมาะสำหรับการอบอ่อนที่สดใสของทองแดงและโลหะผสมทองแดงต่างๆ เช่น ทองแดงสีแดง ทองเหลือง และทองแดงขาว
กระบวนการอบอ่อนทั้งหมดประกอบด้วยสามกระบวนการ: การทำความร้อน การเก็บรักษาความร้อนอย่างต่อเนื่อง และการทำความเย็น กระบวนการหลักแสดงในรูปที่ 2
รูปภาพ.png
ในการผลิตจริง เมื่อใช้เตาแบบระฆังเพื่ออบอ่อนคิวโปรนิกเกิล B19 อุณหภูมิจะถูกควบคุมเป็นส่วนใหญ่ระหว่าง 600 องศา ถึง 750 องศา เนื่องจากข้อจำกัดของเทคโนโลยีที่มีอยู่และปัญหาฉับพลันที่ไซต์การผลิต ขอบและการกระแทกจึงมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการอบอ่อน ความล่าช้าในการทำความร้อน ความเร็วความร้อนที่มากเกินไป หรือความเร็วการทำความเย็นอาจทำให้พื้นผิวของแถบติดได้ง่าย ส่งผลต่อความคืบหน้าในการผลิตและมูลค่าทางเศรษฐกิจของแถบ
2. มาตรการรับมือการปรับปรุงผลิตภัณฑ์
ในการใช้งานทางอุตสาหกรรม ผู้ใช้จะกังวลเกี่ยวกับคุณภาพของผลิตภัณฑ์ทองแดงขาว B19 ในขณะที่ผลิตภัณฑ์เนื้ออ่อนโดยทั่วไปจะต้องมี HV ต่ำกว่า 90 และพื้นผิวของผลิตภัณฑ์จะต้องมีความสว่าง ไม่มืด และไม่มีรอยไหม้ เมื่อคำนึงถึงปัญหาระฆังไหม้และติดหลังจากการถอย บทความนี้จะกล่าวถึงวิธีแก้ปัญหาตามสถานการณ์ปัจจุบันของอุปกรณ์ เมื่อทำการหลอมในเตาหลอมแบบระฆัง โดยทั่วไปจะใช้บรรยากาศที่มีไฮโดรเจนสูง (75%) สำหรับการหลอมแบบสว่าง จากการวิจัยเชิงทดลอง ผลกระทบของอุณหภูมิการหลอมต่อโซน B19 HV แสดงในตารางที่ 2 เมื่ออุณหภูมิการหลอมอยู่ที่ 600 องศา ความแข็งของวิคเกอร์ของผลิตภัณฑ์สูงถึง 95 เมื่ออุณหภูมิการหลอมคือ 650 องศา ความแข็งของวิคเกอร์ของ สินค้าสามารถลดเหลือ 85.
รูปภาพ.png
นั่นคือเมื่ออุณหภูมิการหลอมของเตาระฆังอยู่ที่ 650 องศา แถบทองแดง B19 สีขาวสามารถอ่อนตัวลงและต่ำกว่า HV90 อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิการหลอมของเตาระฆังสูงเกินไป ซึ่งอาจทำให้พื้นผิวของแถบไหม้ได้ง่าย ส่งผลให้มีสีเข้มและมีรอยไหม้บนพื้นผิวของแถบ ทำให้ยากต่อการตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ เพื่อปรับปรุงคุณภาพพื้นผิวของผลิตภัณฑ์แถบทองแดงหนา B19 ทองแดงขาว ได้มีการดำเนินการทดสอบหลายชุดตามความสามารถของอุปกรณ์ในสถานที่ หลังจากการผลิตเตาหลอมแบบระฆังเสร็จสิ้นก็เข้าสู่กระบวนการดอง หลังจากการอบชุบด้วยความร้อนของทองแดงสีขาว B19 จะเกิด Ni2O และ NiO ที่หนาแน่นขึ้นบนพื้นผิว โดยทั่วไป สารละลายน้ำกรดไนตริกหรือกรดไนตริกจำนวนเล็กน้อย (HNO3) จะถูกเติมลงในสารละลายน้ำกรดซัลฟูริกเพื่อปรับปรุงผลการดอง ปฏิกิริยามีดังนี้:
NiO+H2SO4-NiSO4+H2O
Ni2O+2H2SO4-2NiSO4+H2O+H2
พรรณี+2HNO3-พรรณี(NO3)+H2
กระบวนการดองประกอบด้วยขั้นตอนการแปรงฟัน เพื่อขจัดชั้นที่ถูกไฟไหม้บนพื้นผิวของแถบ ให้ใช้แปรงไนลอน แปรง 200-mesh 3M 500-แปรง mesh 3M 1000-แปรง mesh 3M และ 2000-แปรงตาข่าย 3M ใช้สำหรับขัด ในบรรดาวัสดุแปรงของ 3M นั้นเป็นไนลอนไหม + สารขัดถู
กระบวนการทำแปรง Al2O3 คือการเชื่อมวัสดุไม่ทอที่มีรูปทรงเป็นแถบเข้ากับลูกกลิ้งที่ทำจากวัสดุท่อเบกาไลท์อย่างสม่ำเสมอ ทำให้เกิดโครงสร้างแนวรัศมีที่ด้านนอกหลวมและแน่นด้านใน ผลการทดสอบการขัดถูของแปรงประเภทต่างๆ แสดงอยู่ในตารางที่ 3 เมื่อพิจารณาจากผลการทดสอบ การใช้แปรง 500-mesh 3M บนอุปกรณ์ดองสามารถขจัดชั้นที่ถูกไฟไหม้บนพื้นผิวของแถบได้อย่างสมบูรณ์ รูปที่ 3 แสดงผลลัพธ์ก่อนและหลังการแปรงฟัน
พื้นผิวของแถบมีความมันวาวหลังจากการแปรงฟัน และผลการทดสอบก็ดี
รูปภาพ.png
3.บทสรุป
1 กระบวนการหลอมและคุณสมบัติทางกลของทองแดงขาว B19 ได้รับการอธิบายและศึกษาอย่างเป็นระบบ และได้รับกระบวนการทำงานของเตาระฆังตามการผลิตจริง 2) จากการทดสอบการเลือกแปรง ปัญหาการไหม้และการเกาะติดของพื้นผิวแถบได้รับการแก้ไข และพื้นผิวเรียบและเรียบเนียน ผลิตภัณฑ์ที่มีสีสันสดใส มีเสถียรภาพ และไม่มีรอยไหม้
