磷铜脱氧工艺

大部分的铜加工生产厂家在熔炼铜及铜合金时所用的脱氧剂主要是磷。磷以磷铜中间合金加入。

(1)磷的加入量

用磷铜脱氧,其加入量主要取决于铜合金液中总的含气量、磷铜中磷的含量,同时与铜合金的温度和操作工艺也有直接关系。在实际生产中磷的加入量一般为0.03%~0.06%。

铜合金用砂型铸造时加入0.03%~0.04%的磷,用金属型铸造时加入0.05%~0.06%的磷,脱氧效果。采用氧化法熔炼的锡青铜中,磷的加入量可以比其他铜合金高一些,当锡青铜采用金属型铸造时可加到0.07%~0.1%的磷。

含有微量的残余磷,对电工器材用的高导电率紫铜和铜合金的导电性能产生不良影响,即强烈地降低它们的导电率,因此,对电工器材用的紫铜和铜合金是不适宜用磷铜脱氧的。

(2)磷铜的加入工艺

含磷8%~14%的磷铜合金,其组织为Cu3P与(α+Cu3P)共晶体所组成,(Cu3P硬而脆,故磷铜呈脆性。含磷越高,Cu3P相含量越大，脆性越大,因而磷铜可以很容易地破碎成小块,配料很方便。

熔炼铜合金时,磷铜常分为二次加入,第一次是紫铜熔化后、铜液温度达到1150~1200℃时,加入磷铜总量的2/3,其主要目的是把紫铜中的Cu2O还原,然后再加入其他合金元素,以免这些合金元素被紫铜中的Cu2O氧化,从而减少合金元素的氧化烧损和氧化夹杂物的含量。第二次在浇注前加入余下的1/3磷铜,起辅助脱氧和精炼作用,因为P2O3能与铜合金液中的SO2,Al2O3等高熔点悬浮夹杂物形成低熔点的复合化合物,如A2O3·P2O3、SiO2·P2O3等,这些复合化合物熔点低,密度小,易于凝聚和上浮而排除。故此,二次加磷铜有一定的精炼作用。

实践证明,浇注前加入少量的磷铜,铜合金立即清亮起来,流动性也显著改善，主要原因就是因为脱氧产物和高熔点氧化物夹杂进一步被排除。

除普通黄铜和铝青铜外，一般的铜合金熔炼都需要加磷铜脱氧，这是因为锌和铝都是铜液优良的脱氧剂。