磷銅脫氧工藝

大部分的銅加工在熔煉銅及銅合金時所用的脫氧劑主要是磷。磷以磷銅中間合金加入。

(1)磷的加入量

用磷銅脫氧,其加入量主要取決于銅合金液中總的含氣量、磷銅中磷的含量,同時與銅合金的溫度和操作工藝也有直接關系。在實際生產中磷的加入量一般為0.03%~0.06%。

銅合金用砂型鑄造時加入0.03%~0.04%的磷,用金屬型鑄造時加入0.05%~0.06%的磷,脫氧效果。采用氧化法熔煉的錫青銅中,磷的加入量可以比其他銅合金高一些,當錫青銅采用金屬型鑄造時可加到0.07%~0.1%的磷。

含有微量的殘余磷,對電工器材用的高導電率紫銅和銅合金的導電性能產生不良影響,即強烈地降低它們的導電率,因此,對電工器材用的紫銅和銅合金是不適宜用磷銅脫氧的。

(2)磷銅的加入工藝

含磷8%~14%的磷銅合金,其組織為Cu3P與(α+Cu3P)共晶體所組成,(Cu3P硬而脆,故磷銅呈脆性。含磷越高,Cu3P相含量越大，脆性越大,因而磷銅可以很容易地破碎成小塊,配料很方便。

熔煉銅合金時,磷銅常分為二次加入,第一次是紫銅熔化后、銅液溫度達到1150~1200℃時,加入磷銅總量的2/3,其主要目的是把紫銅中的Cu2O還原,然后再加入其他合金元素,以免這些合金元素被紫銅中的Cu2O氧化,從而減少合金元素的氧化燒損和氧化夾雜物的含量。第二次在澆注前加入余下的1/3磷銅,起輔助脫氧和精煉作用,因為P2O3能與銅合金液中的SO2,Al2O3等高熔點懸浮夾雜物形成低熔點的復合化合物,如A2O3·P2O3、SiO2·P2O3等,這些復合化合物熔點低,密度小,易于凝聚和上浮而排除。故此,二次加磷銅有一定的精煉作用。

實踐證明,澆注前加入少量的磷銅,銅合金立即清亮起來,流動性也顯著改善，主要原因就是因為脫氧產物和高熔點氧化物夾雜進一步被排除。

除普通黃銅和鋁青銅外，一般的銅合金熔煉都需要加磷銅脫氧，這是因為鋅和鋁都是銅液優良的脫氧劑。