5CU2O+2P=P2O5+10cu
Cu2O+P2O5=2CUPO3
Cu2O+Mg =MgO(S)+2Cu
Cu2O+Li=Li20(S)+2cu
脱氧反应所产生的细小固体氧化物,使金属的黏度增大或成为金属中分布不均匀的夹杂物。采用这类脱氧剂时,应控制加入量。沉淀脱氧能在整个熔池内进行,脱氧效果显著。缺点是脱氧剂残余可能形成夹杂。
具体分析下常用的磷铜脱氧:
除电工材料用的纯铜外,磷是应用最广泛的脱氧剂;磷以磷铜中间合金形式加入,P-Cu二元相图中在8.4%P处形成Cu+Cu3P共晶,熔点714℃,超过14%P后,磷以蒸气形式逸出,故常用的磷铜含磷量低于14%。磷铜加入铜液后,即在整个熔池内进行脱氧反应。
脱氧第一阶段,磷蒸气与铜液中的CU2O作用:
5Cu2O+2P=P2O5+10Cu
反应产物P2O5的沸点为347℃,在铜液中以气泡形式上浮,上浮过程中继续与铜液中的Cu2O起反应,进入脱氧第二阶段:
Cu2O +P2O5=2CUPO3
当Cu2O含量较高,磷蒸气逸出较慢时,磷也可能直接与Cu2O反应:
6Cu2O+2P=2CUPO3 +10Cu
偏磷酸铜CuPO3的熔点低,密度比铜小,容易上浮至液面而被除去。
电工器材用的高电导率铜不能用磷铜脱氧,以免剧烈降低电导率。熔炼高电导率铜时,可先加磷0.03%进行预脱氧,然后加锂0.03%终脱氧。锂以Li-Ca或Li-Cu中间合金形式加入。残留锂对电导率影响较少,故使用广泛,但锂的价格昂贵,仅在终脱氧时加入,加入量要严格计算好。
铜合金脱氧时,磷铜通常分二次加入,第一次是纯铜化清后,加入2/3,使铜液中的Cu2O还原。再依次加入合金元素。第二次在浇注前加入剩余的1/3,终脱氧并提高铜液的流动性,降低铜液黏度。此外,P2O5还能与铜液中的SiO2、Al2O3等夹杂物形成低熔点的复合化合物。这些复合化合物的密度比铜液小,易于凝聚上浮。生产经验表明,浇注前加入磷铜后,铜液立即会清亮起来。
黄铜含锌量高,锌本身能脱氧,铝青铜、硅青铜中的铝、硅是强脱氧剂,因此都不必脱氧操作。