磷铜脱氧生产工艺

大部分的铜加工在熔炼铜及铜合金时所用的脱氧剂主要是磷。磷以磷铜中间合金加入。

(1)磷的加入量

用磷铜脱氧,其加入量主要取决于铜合金液中总的含气量、磷铜中磷的含量,同时与铜合金的温度和操作工艺也有直接关系。在实际生产中磷的加入量一般为0.03%~0.06%。

铜合金用砂型铸造时加入0.03%~0.04%的磷,用金属型铸造时加入0.05%~0.06%的磷,脱氧效果。采用氧化法熔炼的锡青铜中,磷的加入量可以比其他铜合金高一些,当锡青铜采用金属型铸造时可加到0.07%~0.1%的磷。

含有微量的残余磷,对电工器材用的高导电率紫铜和铜合金的导电性能产生不良影响,即强烈地降低它们的导电率,因此,对电工器材用的紫铜和铜合金是不适宜用磷铜脱氧的。

(2)磷铜的加入工艺

含磷8%~14%的磷铜合金,其组织为Cu3P与(α+Cu3P)共晶体所组成,(Cu3P硬而脆,故磷铜呈脆性。含磷越高,Cu3P相含量越大，脆性越大,因而磷铜可以很容易地破碎成小块,配料很方便。

熔炼铜合金时,磷铜常分为二次加入,第一次是紫铜熔化后、铜液温度达到1150~1200℃时,加入磷铜总量的2/3,其主要目的是把紫铜中的Cu2O还原,然后再加入其他合金元素,以免这些合金元素被紫铜中的Cu2O氧化,从而减少合金元素的氧化烧损和氧化夹杂物的含量。第二次在浇注前加入余下的1/3磷铜,起辅助脱氧和精炼作用,因为P2O3能与铜合金液中的SO2,Al2O3等高熔点悬浮夹杂物形成低熔点的复合化合物,如A2O3·P2O3、SiO2·P2O3等,这些复合化合物熔点低,密度小,易于凝聚和上浮而排除。故此,二次加磷铜有一定的精炼作用。

实践证明,浇注前加入少量的磷铜,铜合金立即清亮起来,流动性也显著改善，主要原因就是因为脱氧产物和高熔点氧化物夹杂进一步被排除。

除普通黄铜和铝青铜外，一般的铜合金熔炼都需要加磷铜脱氧，这是因为锌和铝都是铜液优良的脱氧剂。