Спосіб виготовлення лігатури

Винахід відноситься до способу виготовлення лігатури, зокрема мідь-фосфор, яка може бути використана для виготовлення припоїв, сплавів. Відомий спосіб виготовлення лігатури мідь-фосфор, описаний в (Справочник литейщика. Н.Д. Орлов, В.М. Чурсин. М., Машиностроение, 1971, с. 123), згідно якого червоний фосфор поміщають в футерований вогнетривкою глиною тигель, утрамбовують і засипають тирсою. Зверху на тирсу кладуть мідну плиту. В окремому тиглі розплавляють мідь І нагрівають до температури 1180-1200°С. Розплав міді виливають в тигель з фосфором І перемішують. Готову лігатуру розливають у форми. При використанні цього способу виготовлення лігатури, відбувається значне вигорання компонентів лігатури, що не дає можливості одержувати лігатуру визначеного складу. Крім того процес потребує значних енергозатрат та приводить до забруднення зовнішнього середовища. В основу винаходу поставлена мета одержання лігатури, зокрема мідь-фосфор, зазначеного складу з незначними втратами сировини, а також зробити цей процес екологічно чистим зі значним зменшенням енергозатрат. Ця мета досягається тим, що процес виготовлення лігатури, який включає в себе нагрів складників, порівняно з прототипом, відрізняється тим, що проводять одночасний нагрів захищених від впливу повітря складників до температури сублімації одного з них, з подальшим підвищенням температури до повного закінчення процесу. Захищеність від повітря складників дозволяє виключити участь в процесі атмосферного кисню, що значно зменшує вигорання компонентів, дозволяє одержувати лігатуру зазначеного складу, а також робить процес екологічно чистим. Одночасний нагрів складників до температури сублімації одного з них приводить до реакції взаємодії складників (тобто синтезу) І подальшого виділення тепла, тобто синтез лігатури йде за рахунок внутрішніх резервів тепла, що значно зменшує енергозатрати на процес в цілому. Подальше підвищення температури необхідне для повного розплавлення лігатури І удержання кінцевого продукту, Для виготовлення лігатури готують суміш складників. Склад суміші вибирають по діаграмі стану рівноваги системи, зокрема мідь-фосфор, по довіднику "Структура двойных сплавов", Хансен М., Андерко К., т. 1, Металлургиздат, 1962, для отримання лігатури визначеного складу. Суміш загру-жають в тигель, захищають від впливу повітря І поступово нагрівають до температури сублімації принаймні одного Із складників з урахуванням температури початку взаємодії (синтезу) з подальшим підвищенням температури до повного розплаву лігатури. Для виготовлення запропонованим способом лігатури були приготовлені три суміші складників (табл. 1), кожна Із яких відрізняється від попередньої вмістом масової долі фосфору. Для виготовлення лігатури використовували матеріали: фосфор червоний ГОСТ 8655-75, мідь - відходи електротехнічної промисловості, обмоточний провід. Склад суміші вибирали по діаграмі стану рівноваги систем мідь-фосфор, згідно вищезазначеного довідника, для отримання лігатури, враховуючи втрати фосфору (вигорання) з вмістом фосфору 6-10%, що відповідає вимогам ГОСТ 4515-81. Суміш нагрівають в металічних тиглях футерованих вогнетривкою глиною в лабораторній електропечі СНОЛ-1,6.2,579-4.4. В тигель загружають розрахункову кількість міді та фосфору, зверху закривають азбестом (картоном) та ущільнюють вогнетривкою глиною. Тигель загружають в електропіч і поступово нагрівають до температури сублімації червоного фосфору 420-450°С. При цій температурі починається реакція взаємодії міді і фосфору (синтез) з виділенням тепла, за рахунок якого підвищується температура до 620-650°С. По закінченню процесу синтезу поступово підвищують температуру печі до повного розплавлення суміші (850-900°С). Тигель витягають з печі і розливають розплав лігатури в форми. Результати проведених плавок наведено в табл. 2.