Цинк ЦП1

Марка: ЦП1	Класс: Цинковый литейный сплав
Использование в промышленности: для литья протекторов

Химический состав в % сплава ЦП1
Fe
Si
Al
Cu
Pb
Mg
Zn
Sn
Cd

Свойства и характеристики ЦП1:

Плотность ЦП1, г/см3: 7,1 Потенциал отрицательный, мВ: стационарный = 800; рабочий = 730 Токоотдача, А*ч/кг: теоритическая = 820; фактическая 780 Удельный расход, кг/(А*год): 11,2

Механические свойства сплава ЦП1 при Т=20oС
Прокат	Размер	Напр.	σв(МПа)	sT (МПа)	δ5 (%)	ψ %	KCU (кДж / м2)

Физические свойства сплава ЦП-1
T (Град)	E 10- 5 (МПа)	a 10 6 (1/Град)	l (Вт/(м·град))	r (кг/м3)	C (Дж/(кг·град))	R 10 9 (Ом·м)
20				7,1

Особенности получения цинка ЦП1: Плавку ведут в индукционных тигельных печах промышленной частоты, футерованных жаростойким бетоном на жидком стекле. В порожний очищенный тигель выключенной печи осторожно загружают предварительно подогретую шихту в следующем порядке; на дно тигля плашмя укладывают несколько чушек цинка, затем разделенную на куски лигатуру Al-Cu либо порезанные на части чушки алюминия и катодную медь. Поверх шихты загружают чушки цинка. В ходе работы печи по мере оплавления и оседания шихты на еще не расплавившуюся ее часть загружают остальное количество цинка. После того как вся шихта расплавится, печь переключают на одну из низших ступеней трансформатора, и она работает до полного растворения меди и алюминия в цинковом расплаве.

Перед разливкой в расплав вводят с помощью дырчатого колокольчика магний; температура магния в процессе плавки не должна превышать 480-500 °С. Готовый сплав рафинируют и после удаления с поверхности расплава шлаков готовят к разливке. Для слива металла" печь отключают, наклоняют, и металл поступает в разливочный ковш либо по желобу на конвейерную разливочную машину.

В последние годы разработаны и находят промышленное применение цинк-алюминиевые сплавы, дополнительно легированные марганцем, кремнием, титаном и другими элементами. Технология приготовления этих сплавов в тигельных печах аналогична вышеописанной для сплавов ЦАМ. Однако вследствие различия в свойствах элементов, легирующих цинковые сплавы, возникают трудности при приготовлении сложнолегированных цинковых сплавов.

Особенности технологии приготовления протекторных сплавов высокой чистоты в индукционных канальных печах. Наряду с переплавкой катодного цинка индукционные канальные печи типа ИЦ (ИЦ-20, ИЦ-40) нашли применение для получения сплавов на основе цинка. Индукционная канальная печь ИЦ-20 вместимостью до 20 т расплава позволяет использовать в шихте не только чушковый, но и катодный цинк.

Печь имеет ванну, сообщающуюся с шестью индукционными единицами. Ванна разделена встроенной в нее перегородкой на плавильное и разливочное отделения. Расплавленный металл из плавильного отделения перетекает в разгрузочное через окно в нижней части перегородки. Верхние уровни металлического расплава в обоих отделениях изолированы друг от друга специальной перегородкой.

При нормальном режиме эксплуатации в плавильное отделение печи периодически загружают катодный или чушковый цинк, а также легирующие компоненты, а из разгрузочного отделения непрерывно разливают готовый металл.

При использовании чушкового цинка его загружают порциями в плавильно-загрузочную камеру печи через загрузочный люк. Через этот же люк при температуре расплава 460-480 С загружают чушковый алюминий. Процесс приготовления сплава в печи ИЦ-20 характеризуется как непрерывно-периодический: разливка сплава из разливочной камеры печи осуществляется непрерывно в течение рабочей смены, а загрузка цинка и алюминий - периодически в зависимости от количества сливаемого из печи сплава и фактического содержания алюминия в сплаве.

При заданной скорости литья 1 т/ч за смену осуществляют шесть загрузок цинка по 1 т и одну корректирующую загрузку алюминия в количестве 0,036 т. В результате периодической подгрузки цинка обеспечивается необходимый объем расплава в индукционной печи, а путем загрузки алюминия повышается его концентрация в сплаве с 0,42 до 0,6 % (рис. 59, а). Содержание алюминия в сплаве ЦП 1, разливаемого из печи в течение смены, не выходит за пределы 0,4- 0,6%. Изменение скорости литья приводит к изменению цикличности загрузки в печь как цинка, так и алюминия (рис. ниже).

Общий порядок работы на печи ИЦ-20 при приготовлении сплава ЦП1 сводится к следующему: -

1. Загружают порциями в плавильную камеру печи 20 т чушкового цинка и расплав нагревают до 470-490 °С.

2. Вводят в плавильную камеру печи под уровень расплава 120 кг предварительно прогретого до 200-300 °С чушкового алюминия из расчета получения сплава с 0,6 % А1. Через 30 мин после введения алюминия отбирают пробу на экспресс-анализ.

3. Производят разливку сплава в течение смены и расчет количества загружаемого алюминия в цинковый расплав, исходя из данных экспресс-анализа пробы, отобранной в конце смены (см. рис. 59, а). Допустим, экспресс-анализ сплава показал содержание 0,42 % AI. Для определения количества вводимого алюминия необходимо провести прямую до пересечения с линией аВ и из точки В опустить перпендикуляр на линию ОВ. Навеска вводимого в расплав алюминия получается равной 36 кг (отрезок ОВ ).

4. Загружают в плавильную камеру печи под уровень расплава с температурой 470-490 °С навеску алюминия после предварительного удаления с поверхности расплава оксидных включений и других продуктов (дроссов).

5. После получения удовлетворительного анализа на сплав начинают разливку сплава. В течение смены в расплав погружают чушковый цинк порциями по 1 т; число порций в час определяют по графику на рис. 59, б в зависимости от скорости литья. Допускается слив из печи не более 6 т сплава без корректировки его алюминием. Одной плавкой считается количество сплава, отлитого за период между двумя загрузками алюминия; масса одной плавки не может быть более 6 т. Независимо от скорости литья за 30 мин до окончания разливки одной плавки отбирают пробу для определения содержания алюминия в сплаве.

Основные параметры процесса приготовления сплава ЦП1 в печи:

 

При выплавке сплава ЦП2 на чушковом цинке в печи ИЦ-20 соблюдается порядок работы, описанный для сплава ЦП1. Приготовление сплава ЦП2 и лигатуры Al-Мп осуществляют с использованием алюминия марки А95, марганца марки МрО, магния марки Мг95. Массу загружаемых в цинковый расплав легирующих элементов определяют по графику на рис. 60, а. Число загрузок в печь цинка и легирующих элементов при приготовлении и литье сплава ЦП2 определяют по графику (на рис. 60, б).

Основные параметры процесса приготовления сплава ЦП2 в индукционной печи (температура расплава, продолжительность введения легирующих элементов, навеска флюса) близки к аналогичным параметрам процесса плавки сплава ЦП1.