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P-Cu在铜合金熔铸中的影响，，，，，，，涉及磷铜脱氧原理以及加入方式等

发布时间：2021-09-26点击：3564

铜合金的脱氧就是使铜液中的氧化亚铜还原的过程。。。。。。加入一种与氧亲和力比铜与氧亲和力更大的元素，，，，，，，将氧化亚铜中的铜还原出来，，，，，，，生成的脱氧产物上浮至液面而被排除的过程，，，，，，，称为“脱氧”。。。。。。加入铜合金液中能使其中氧化亚铜还原的物质，，，，，，，称为“脱氧剂”。。。。。。

1.磷铜脱氧的原理：

当磷铜加入铜液后，，，，，，，脱氧反应即在整个铜水里进行，，，，，，，其脱氧反应如下：

　***阶段：磷蒸汽（磷沸点为280℃）立即与铜液中Cu2O作用：

反应生成的P2O5沸点为347℃，，，，，，，在铜液中呈气态，，，，，，，故生成后立即以气泡形式上升，，，，，，，一部分P2O5气泡逸至液面外，，，，，，，另一部分P2O5气泡在上升过程中继续与铜液中的Cu2O起反应。。。。。。

反应第二阶段：

当Cu2O含量较高，，，，，，，磷蒸汽逸出较缓慢时，，，，，，，磷也可直接与Cu2O作用生成偏磷酸铜（CuPO3）：

生成的CuPO3熔点低，，，，，，，比重�。。。。。。�，，，，，，在铜液中呈球状液体，，，，，，，很易聚集和上浮。。。。。。

磷铜的加入量控制：

如磷的加入量过多，，，，，，，则铜合金液中残余含磷量过高，，，，，，，会促使铜合金液与铸型中水蒸汽起反应，，，，，，，反应生成的氢很快溶解在铜合金液中，，，，，，，因而增加了铸件的针孔度，，，，，，，这种现象又称为“铸型反应”。。。。。。

砂型铸造时加入0.03~0.04%的磷，，，，，，，金属型铸造时加入0.05~0.06%的磷，，，，，，，不仅能较完全脱氧，，，，，，，而铸型反应也很弱，，，，，，，采用氧化法熔炼的锡青铜中，，，，，，，磷的加入量可比其它铜合金高一些，，，，，，，当锡青铜采用金属型铸造时可加到0.07~0.1%的磷。。。。。。

2.磷铜的加入方式

磷铜常分二次加入。。。。。。***次是纯铜熔化后，，，，，，，铜液温度达1150~1200℃时，，，，，，，加入磷铜总量的2/3，，，，，，，其主要目的是把纯铜中的Cu2O还原，，，，，，，然后再加其它合金元素，，，，，，，避免这些元素被纯铜中的Cu2O氧化，，，，，，，从而减少了元素氧化烧损和氧化夹杂物的含量。。。。。。第二次是在浇注前加入剩余的1/3磷铜，，，，，，，起辅助脱氧和精炼的作用。。。。。。

P-Cu合金加入量对上引紫铜杆的组织影响

可以看出未加和加入P-Cu的金相组织明显不同。。。。。。随着P-Cu加入和铸坯中残留P含量的增加，，，，，，，铸坯晶粒变粗大，，，，，，，并有析出相出现，，，，，，，当P-Cu加入量到0.05%时,铸坯中开始有片状析出相，，，，，，，见图b。。。。。。当Cu液中P-Cu加入量为0.15%后，，，，，，，铸造组织会有显著改变。。。。。。片状析出相数量增多，，，，，，，多数晶粒变得粗大，，，，，，，见图c。。。。。。对这种析出相分析发现，，，，，，，是P与Cu的金属间化合物，，，，，，，常以共晶形式(Cu3P+α)呈片状分布在晶界上。。。。。。在连铸中残余P含量越高，，，，，，，这种析出相越多，，，，，，，对组织的均匀性影响越明显。。。。。。从图d可以看出，，，，，，，在P-Cu加入质量为0.25%后，，，，，，，铸造组织变化特别的突出。。。。。。铸坯横截面原来规则的柱状晶和边部等轴晶会大量条状化和片状化。。。。。。原来大小相一致的晶粒变为大小不同形状各异的晶粒。。。。。。从图可见，，，，，，，当铸坯残余P含量增高到一定值时，，，，，，，铸坯横截面上原来较为一致的树枝晶和等轴晶粒变为尺寸不一的多边形状异性晶。。。。。。由于P-Cu加入量的增加，，，，，，，P在凝固过程中析出了Cu3P化合物。。。。。。这种化合物硬而脆，，，，，，，易于不均匀地分布在不同位置的晶界上，，，，，，，使得所在位置的晶界长大移动受阻，，，，，，，而那些无硬性相的晶界长大移动多，，，，，，，从而造成了晶粒长大方向的明显差异，，，，，，，结果导致结晶各向异性，，，，，，，使得原来比较规则的晶粒趋于片状和条块状形状。。。。。。当Cu液中实际残余P含量达到0.03%以上时，，，，，，，这种现象更为明显。。。。。。

来源：铜合金熔铸