Cuprins:

1. Probleme generale privind turnare aliajelor de cupru 2Caracteristici de turnare ale aliajelor de cupru 32. Turnarea Cuprului 4Schema Masinii SCR de Turnare 5Schema Fluxului Tehnologic pe Agreagte pentru producerea sarmei de cupru 63. Particularitatile turnarii aliajelor de Cu 83.1 Cu-Zn 83.2 Cu-Sn 94. Bibliografie 10

1. Probleme generale privind turnare aliajelor de cupru

Alijele de cupru se toarna in lingouri prin procedee discontinue, semicontinue sau continue Prin procedeul discontinuu se toarna (mai rar in present) lingouri rotunde si plate, in lingotiere vertical si orizontale cu sau fara racire cu apa. Temperatura de turnare este in functie de temperature de topire a aliajelor, iar viteza de turnare este de 2 .. 7mm/s la turnare in lingotiere orizontale si de 10 .. 80 mm/s la turnarea in lingotiere vertical Turnarea continua sau semicontinua a lingourilor prezinta o serie de particularitati in comparative cu turnarea altor aliaje neferoase. Astfel datorita unei calduri latent de topire mai redusa si a unei conductibilitati termice mai ridicate decat a aluminiului, cuprul si aliajele de cupru se racesc mai usor decat aliajele de aluminiu. In aceste conditii este necesar ca jgheabul de curgere al alijaelor in cristalizor sa fie cat mai mic, sa fie izolat termic foarte bine sau se mareasca temperature de turnare. Datorita temperaturii ridicate de turnare, dispozitivele de reglare a turnarii aliajelor in cristalizator se executa din material rezistente la temperature inalte.

In general nu se utilizeaza unsori obisnuite pentru cristalizatoare, deoarece ard pe suprafata acestora si nu asigura lubrifierea.

O serie de caracterstici la turnarea continua a aliajelor de cupru:

Caracteristici de turnare ale aliajelor de cupru

AliajulDimensiunile LingouluiViteza de turnareTemperatura de turnare in *CInaltimea cristalizatorului in mmLubrifiant

Diametrul sau grosimeaLatimea

Cu-Al162 .. 200-51160..1180150grafit, ulei de transformator

CuZn38165-10..121100260

CuZn30130300..6007..81080..1120170

Cu-Be120-15..191140..1160110

Cu165-9..101220..1250180

Cu-Ni_Zn1303009..101230..1250150

Cu-Si-Mn162-71250..1270200

Cu-Zn-PB1303007..81130..1140200

2. Turnarea Cuprului

O cantitate mare de cupru se utilizeaza in industria electrotehnica sub forma de sarma. In procesul classic de obtinere a sarmei se traverseaza urmatoarele etape: -topirea catozilor de cupru in electrolitic - turnarea in bare- laminarea barelor la cald- trefilare- racire- decapareAcest procedeu necesita investitii considerabile, consum ridicat de energies i creeaza problem de recuperare a solutiilor in cabile de decapare cu pierderi de metal. Inafara de aceste dezavantaje, dotrita greutatii reduse a barelor pentru sarma, de cca 150kg, inainte de trefilare este necesara sudarea semifabricatelorDatorita acestor inconveniente procedeul classic a fost inlocuit cu o serie de procedee continue de producer metalurgica a sarmei de cupru. Cele mai importante sunt: Properzi modificat (S.C.R. Southwire Continous Rod) Hazelett si Dip Forming process, procedeul de electrodepunereProcedeul S.C.R. este procedeul Properzi modificat, pus la punct la inceput pentru turnarea zincului si a aluminiului si adaptat ulterior pentru cupru. Principiul turnarii prin procedeul SCR este relative simplu, dar realizarea sa practica este foarte dificilara.Metalul lichid se toarna printr-un jgheab pe o roata mobila intr-un canal care reprezinta forma. Dupa solidificare bara obtinuta se extrage continuu si trece direct la un laminar la cald, firul fiind apoi bobinat. Masa unui colac este de aproximativ 5 tone.

Cuprul turnat prin procedeul SCR contine o oarecare cantitate de oxygen sub forma de Cu2 O, care il face fragil in stare bruta de turnare .

Instalatia este relative simpla: nu este necesara protectia metalului contra oxidarii in timpul turnarii. Impuritatile din cuprul cu oxygen sunt in mare parte oxidate si associate cu particule de Cu2 O: in aceste conditii au un effect mult mai scazut decat in stare elementara asupra proprietatilor sarmei recoapte.Instalatia SCR poate produce 8..40 t de bare de cupru pe ora, cu diametrul de 6,3 .. 16 mm .

Turnarea continua pe instalatia SCR conduce la obtinerea unor semifabricate cu structura mai fina, si cu segregatie dendritica mai redusa, cu o densitate mai mare (8,8 8,83 kg/dm3) in comparative cu turnarea clasica a wirebarelor. De asemenea, proprietatile mecanice ale barelor turnate sunt mai bune decat a wirebarelor

Teoretic, incalzirea unui kg de cupru de la temperature obisnuita pana la temperature de topire reclaim aceeasi cantitate de caldura ca si cea degajata prin trecerea din stare lichida in stare solida a unei cantitati de 2kg cupru care se afla la temperature de topire.

In practica nu se atinge un randament de 100%, dar se obtin, de obicei 280 kg de fir imbogatit din 100 kg introdus. Instalatia este compusa din: cuptor de topire, dispozitiv de turnare si un laminar la caldIn instalatie se toarna cupru fara oxigen.

3. Particularitatile turnarii aliajelor de Cu

3.1 Cu-Zn

Turnarea aliajelor Cu-Zn creeaza problem deosebite datorita faptului ca la suprafata topiturii nu se creeaza o pelicula rezistenta de oxid (deoarece Cu2O la concentratia respective se dizolva in cupru), iar zincul se evapora energic, formandu-se oxid de zinc insolubil dar pros, care este antrenat pe peretii lingolui care se solidifca.

Masurile practice necesare pentru prevenirea formarii suflurilor si porilor in lingouri sunt: Mentinerea metalului inainte de turnare in oala de turnare pentru scaderea temperaturii pana la minimul necesar pentru turnare fara inghetare cand se degaja o mare parte din gfaze: Turnarea in forma metalica cu o viteza la care gazelle care se degaja din metal sa poata difuza in atmosfera.

Dar este necesar sa se precizeze ca viteaza de difuzie a gazelor din topitura in atmosfera depinde de natura gazului. Daca se considera viteza de difuze a hidropgenului in cupru egala cu 1000, atunci viteza de difuzie pentru CO va fi 65, pentru CO2, 17, iar pentru N2O 0..0,6

La turnarea semicontinua a aliajelor Cu-Zn, cu viteze relative reduse de turnare, solidifcarea are loc pe un front relative larg de cristalizare. In aceste conditii gazelle se elimina relative usor.

3.2 Cu-Sn

Turnarea aliajelor Cu-Sn sub forma de lingouri se efectueaza in lingotiere din fonta cu sau fara racire cu apa sau prin turnare continua in cristalizoare.

Turnarea pieselor se poate realiza prin procedee de turnare in cochilie, turnare sub presiune, turnare centrifugala

Aliajele Cu-Sn lichide se toarna (intr-un cuptor de inductie) in cristalizator din grafit, preincalzit pana la temperature de regim,. Bara de pornire este in otel si are capatul superor in forma de coada de randunica, fiind actionata de role de tragere.

Viteza de turnare este de 150 mm/min pentru bare de diametru 150mm si brame de 150x10 mm. La turnarea tevilor (mai ales a celor cu pereti subtiri), tragerea continua a produselor turnare a fost inlocuita cu tragerea discontinua, in trepte, pentru a se evita ruperea acestora, De Asemenea, tragerea discontinua se recomanda si pentru turnarea aliajelor de cupru cu peste 5% Zn si a celor cu continut ridicat de plumb.

4. Bibliografie:

1) Elaborarea si Turnarea Aliajelor Neferoase - M Ienciu, P Moldovan, N Panait, Ioana Groza, M Buzatu, Daniela Marinescu Editura Didactica si Pedagogica Bucuresti 1982

1