廢雜銅再生鉛黃銅熔體處理及其切削性能研究.pdf

1、申請上海交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文廢雜銅再生鉛黃銅熔體處理及其切削性能研究院系：材料科學(xué)與工程學(xué)院工程領(lǐng)域：材料工程交大導(dǎo)師：張少宗副教授工程碩士：向朝建學(xué)號：Z1130502036上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院2016年06月上海交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要I廢雜銅再生鉛黃銅熔體處理及其切削性能研究摘要本文主要針對采用廢雜黃銅直接重熔精煉制備鉛黃銅C3604合金工藝，研制了一種新的覆蓋劑和含鎂變質(zhì)劑。探索了覆蓋劑和變質(zhì)劑對合金熔體處理的

2、技術(shù)理論與影響規(guī)律，并對處理后的合金鑄錠加工成終端產(chǎn)品試樣，判定熔體處理對合金切削性能的影響規(guī)律。主要研究成果如下：覆蓋劑以石墨粉、硼砂(Na2B4O7)、碳酸鈉和碳酸鈣為主體，采用無定型硼粉、螢石(CaF2)及氟化鈉(NaF)進(jìn)行改性，對廢雜銅再生制備的鉛黃銅熔體有較好的保護(hù)效果。從熔體中易氧化元素的損失率及爐渣中Cu元素殘留量評定，覆蓋劑采用無定型硼粉、螢石及NaF進(jìn)行改性的FG8覆蓋效果最佳。熔體靜置保溫30min后，Zn元素的損

3、失率由FG1中的3.51%降低至FG8的0.24%，Pb元素由FG1中的4.09%降低至FG8的0.71%。FG8覆蓋劑扒取的爐渣中Cu元素含量最少，達(dá)17.56wt%。覆蓋劑主體成分中硼砂含量為20wt%時(shí)，爐渣內(nèi)Cu元素含量更低。通過相圖及吉布斯自由能計(jì)算，確定用含鎂變質(zhì)劑對廢雜銅再生制備C3604合金進(jìn)行變質(zhì)處理。Mg3成分變質(zhì)劑效果最佳，除Fe率為16.75%，除Sn率為5.46%。從鑄態(tài)和成品態(tài)組織中發(fā)現(xiàn)：隨著Mg元素含量的增

4、加，鑄態(tài)?相的比例增加，?相的比例減少，而成品態(tài)?相的比例反而增加，?相的比例減少。從Pb相顆粒的尺寸與分布發(fā)現(xiàn)：不含MgRE主體的變質(zhì)劑Mg1，鑄態(tài)C3604合金中Pb相呈網(wǎng)狀分布；經(jīng)含鎂變質(zhì)劑處理后，消除Pb相的網(wǎng)狀分布。變質(zhì)劑中Mg等元素與Pb元素結(jié)合，使Pb顆粒相數(shù)量呈減少趨勢。合金中Mg元素含量在0.170wt%~0.354wt%時(shí)，Pb相顆粒未減少，因Pb元素與變質(zhì)劑中的Mg、RE及熔體中的雜質(zhì)元素結(jié)合，使得白色顆粒相更顯著