Медь фосфористая в плитках: легирующая лигатура для медных сплавов
Медь фосфористая в плитках представляет собой двойную лигатуру системы CuP, выпускаемую в форме плоских слитков массой от 3 до 5 кг. Массовая доля фосфора в сплаве составляет от 14 до 16 %, остальное медь марки М0 или М1. Материал применяется в металлургии в качестве раскислителя и легирующей добавки при плавке медных сплавов, а также для фосфорирования медных расплавов в литейных цехах.
Плитки имеют плотную мелкозернистую структуру без раковин и шлаковых включений. Температура плавления лигатуры находится в интервале от 714 до 1020 C, что обеспечивает быстрое растворение в расплаве при температурах перегрева от 1150 до 1250 C. Низкая температура плавления по сравнению с чистой медью позволяет вводить фосфор в расплав без длительной выдержки и снижает угар легирующих элементов.
Химический состав и нормируемые показатели
Состав лигатуры регламентируется требованиями к сплавам системы CuP, применяемым в цветной металлургии. Контроль содержания фосфора проводится титриметрическим методом, содержание примесей атомно-абсорбционной спектрометрией. Предельные отклонения по фосфору составляют 0,5 % от номинального значения.
| Показатель | Норматив | Метод контроля | Типичное значение | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля фосфора | от 14 до 16 % | Титриметрия | 15,2 % | По согласованию от 13 до 17 % |
| Массовая доля меди | не менее 84 % | Электролиз | 84,6 % | Разность 100 % и суммы примесей |
| Примеси, суммарно | не более 0,3 % | ААС | 0,12 % | Fe, Pb, Zn, Sn, Ni |
| Масса плитки | от 3 до 5 кг | Взвешивание | 4,2 кг | Допуск 10 % |
| Размеры плитки | от 180 до 220 мм | Штангенциркуль | 200 мм | Длина; ширина от 80 до 100 мм |
Применение в производстве медных сплавов
Основное назначение фосфористой меди раскисление расплавов при производстве деформируемых и литейных бронз, латуней и технической меди. Фосфор связывает растворённый кислород в оксид PO, который удаляется в шлак, что предотвращает образование газовой пористости и оксидных включений в отливках.
Лигатура используется в следующих технологических процессах:
- раскисление меди при производстве катодных листов, шин и проволоки в цехах цветной металлургии;
- легирование оловянных и свинцовых бронз для повышения жидкотекучести и антифрикционных свойств;
- фосфорирование латунных расплавов в литейных производствах арматуры и втулок;
- модифицирование силуминовых сплавов в качестве побочного компонента шихты;
- производство припоев системы CuPAg для пайки медных трубопроводов в холодильной технике.
Расход лигатуры составляет от 0,5 до 2,0 кг на тонну расплава в зависимости от требуемого остаточного содержания фосфора. Остаточная концентрация фосфора в готовом сплаве обычно поддерживается в диапазоне от 0,01 до 0,05 % для обеспечения электропроводности и пластичности.
Условия хранения и требования безопасности
Плитки фосфористой меди стабильны при хранении в сухих складских помещениях с относительной влажностью не более 75 %. Материал не гигроскопичен, не окисляется на воздухе при комнатной температуре. При длительном хранении допускается образование поверхностной патины, не влияющей на технологические свойства.
При плавке лигатуры выделяется фосфин PH токсичный газ с резким запахом. Работы проводятся при включённой местной вытяжной вентиляции в литейных цехах. Персонал обеспечивается средствами индивидуальной защиты органов дыхания. Предельно допустимая концентрация фосфина в воздухе рабочей зоны составляет 0,1 мг/м.
Вопросы и ответы (FAQ)
Какая температура плавления фосфористой меди в плитках?
Интервал плавления лигатуры составляет от 714 до 1020 C. При введении в расплав меди с температурой от 1150 до 1250 C плитка растворяется в течение 25 минут без дополнительного перемешивания.
Как рассчитать количество лигатуры для раскисления?
Для раскисления меди требуется от 0,5 до 1,0 кг фосфористой меди на тонну расплава. Точный расход зависит от исходного содержания кислорода в расплаве и требуемого остаточного фосфора, который обычно составляет от 0,01 до 0,03 %.
Влияет ли фосфористая медь на электропроводность сплава?
Остаточный фосфор снижает электропроводность меди примерно на 1015 % при концентрации 0,03 %. Для токопроводящих изделий остаточное содержание фосфора ограничивают значением не более 0,01 %.
Какие примеси нормируются в составе лигатуры?
Суммарное содержание примесей не превышает 0,3 %. Нормируются железо, свинец, цинк, олово и никель. Повышенное содержание свинца не допускается при производстве пищевого оборудования и питьевой арматуры.
