熔煉過程中金屬因氧化而造成的損失稱為氧化燒損，其程度取決于金屬氧化的熱力學(xué)和動力學(xué)條件，即與金屬和氧化物的性質(zhì)、熔煉溫度、爐氣性質(zhì)、爐料狀態(tài)、熔爐結(jié)構(gòu)以及操作方法等因素有關(guān)。

1、金屬與氧化物性質(zhì)：純金屬的燒損大小取決于金屬與氧的親和力和金屬表面氧化膜性質(zhì)。金屬與氧的親和力大，且其氧化膜呈疏松多孔狀，則其氧化燒損大。CUO屬于親和力中等，但其強度較小，且線膨脹系數(shù)與金屬的差異大，在加熱或冷卻時會產(chǎn)生分層、斷裂而脫落；CU2O在熔煉溫度下呈液態(tài)或是可溶性的。

合金的氧化燒損程度因加入合金元素而異。與氧的親和力較大的表面活性元素多優(yōu)先氧化，或與基體金屬同時氧化。黃銅中加鋁和稀土，鎳合金中加鋁和鈰，均有一定的抗氧化作用，銅合金中的鐵、鎳、鉛等，一般不會促進氧化，本身也不會明顯氧化

2、熔煉溫度：在溫度不太高時，金屬的氧化多遵循直線規(guī)律，高溫時多遵循拋物線規(guī)律。因為溫度高時擴散傳質(zhì)系數(shù)增大，氧化膜強度降低，加之氧化膜與金屬的線膨脹系數(shù)有差異，因而氧化膜易破裂。有時因為氧化膜本身的溶解、熔化或揮發(fā)而使其失去保護作用。

3、爐氣性質(zhì)：爐氣的性質(zhì)根據(jù)所用爐型及結(jié)構(gòu)、熱源或燃料燃燒程度的不同，爐氣中往往含有各種不同比例的氧氣、水氣、二氧化碳、氫氣等氣體，從本質(zhì)上講，爐氣的性質(zhì)取決于該爐氣平衡體系中氧的分壓與金屬氧化物在該條件下的分解壓的相對大小。例如在熔溝式低頻感應(yīng)爐內(nèi)熔煉無氧銅時，加入活性木炭覆蓋、嚴(yán)閉爐蓋，就可以使銅的氧化燒損減到***小。因為在弱的氧化氣氛中，氧的濃度小，銅的氧化速度很慢。

4、生產(chǎn)實踐表明，使用不同類型的熔爐時，金屬的氧化燒損程度有很大差異，因為不同爐型，其熔池形狀、面積和加熱方式不同。攪拌、扒渣等操作方法不合理時，易把熔體表面的保護性氧化膜攪破而增加金屬的氧化燒損。 

降低氧化燒損的方法：

主要是從熔煉設(shè)備和熔煉工藝兩方面考慮。

A.選擇合理的爐型，盡量選擇熔池面積較小，加熱速度快的熔爐，目前廣泛使用的工頻和中頻爐。

B.采用合理的加料順序和爐料的處理工藝，易氧化燒損的爐料應(yīng)加在爐下層或待其他爐料熔化后再加入到熔體中，也可以中間合金形式加入，碎屑應(yīng)重熔或壓成高密度料包使用。

C.采用覆蓋劑或精煉劑，裝爐時在爐料表面撒上一薄層熔劑覆蓋，也可減少氧化燒損。易氧化的金屬和各種金屬碎屑應(yīng)該在熔劑覆蓋下熔化、精煉。

D.正確控制爐溫，在保證金屬熔體流動性及精煉工藝要求的條件下，應(yīng)適當(dāng)控制熔體溫度，通常，爐料熔化前宜用高溫快速加熱和熔化，爐料熔化后應(yīng)調(diào)控爐溫，勿使熔體強烈過熱。

E.正確控制爐氣性質(zhì)，對于氧化精煉的紫銅極易吸氫的合金，應(yīng)采用氧化性爐氣，在紫銅熔煉的還原階段及無氧銅熔煉時，應(yīng)用還原性爐氣，并且用還原劑還原基體金屬氧化物，所以活性難熔金屬，只能在保護性氣氛或真空條件下進行熔煉。

F.合理的操作方法，在熔煉含鋁、硅的青銅時，應(yīng)注意操作方法，避免頻繁攪拌，以保持氧化膜完整，這樣即使不使用覆蓋劑保護，也可有效降低氧化燒損。

來源：銅合金熔鑄

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