CuNi15Sn9合金铜镍合金真空冶金工艺及防止偏析的方法(4)
1。4合金的熔炼
1。4。1铜合金的熔炼的作用和目的
熔炼的作用和目的主要有三个：
（1）熔化金属：使合金在铸造时有足够的流动性而充满模腔。
（2）提纯金属：采取化学反应或物理吸附，沉淀等精炼等措施去除杂质，提高金属的纯度。
（3）配制合金：按照合金成风配比，根据各合金的高温特性采用不同的方法加入（与母体金属原料同时装炉，一起熔化；母体金属先装炉熔化后再将合金元素加入熔体；合金组元以中间合金形式加入母体金属熔体），在高温下熔化，精炼，获得成分合格的合金熔体。
1。4。2 铜合金熔炼过程中的主要化学反应
铜合金熔炼过程中的化学反应比较复杂，大体可以分为三部分，一是炉气中的化学反应，二是炉气及铜业中的氧气与木炭发生的反应，三是熔体内的化学反应。这些反应归根结底主要是氧化还原反应。
（1）炉气中主要含有氧气，一氧化碳，二氧化碳，氢气和水蒸气。它们主要发生如下反应：
2CO+O2==CO2
2H2+O2==2H2O
（2）覆盖剂与炉气及铜液中的氧化亚铜发生下述反应：
2C+O2==2CO
Cu2O+C==2Cu+CO
6Cu2O+Mg3B2==3MgO+B2O3+12Cu
5Cu2O+CaC2==CaO+2CO2+10Cu
Cu2O+Na2B4O6·MgO==Na2B4O7·MgO+2Cu
（3）铜及其他合金元素或杂质与熔体中的氧之间的反应：
铜在高温下易于氧化成氧化亚铜：
4Cu+O2==2Cu2O
氧化亚铜的颜色有两种：组织致密时呈紫红色，粉状时为洋红色。
氧化亚铜温度高于350℃时可被氧化成氧化铜。当在800℃下长时间加热可以全部氧化成氧化铜：
2Cu2O+O2==4CuO
氧化铜和氧化亚铜容易被氢，碳，一氧化碳还原，冶金过程中，氧化铜也可以被较负电性的金属例如锌，铁，镁等还原。
CuO+H2==Cu+H2O
CuO+C==Cu+CO
CuO+CO==Cu+CO2
Cu2O+CO==2Cu+CO2
Cu2O+Zn(或Fe，Mg等)==2Cu+ZnO(或Fe2O3，MgO等)
熔炼过程中为除杂质而将杂质先氧化造渣，因而有如下反应：
X+O2==XO2(气体)
其中X为杂质。
熔炼过程中常用P，Mg，Mn，Zr等脱氧剂脱氧，发生如下还原反应：
5Cu2O+2P==10Cu+P2O5 （气体）
Cu2O+P2O5 ==2CuPO3 （液体）
Cu2O+Mg==2Cu+MgO （固体）
Cu2O+Mn==2Cu+MnO （固体）
Cu2O+Zr==2Cu+ZrO （固体）
1。4。3 铜合金熔炼过程的气体来源
在铜合金的熔炼过程中，对合金的影响较大的气体有氢气和氧气，它们的主要来源有：
（1）炉气。在非真空熔炼时，冶炼环境为大气压下，空气对合金熔炼的过程影响较大，此时，炉气是金属中气体的主要来源。炉气中除氮气和氧气外，还有一氧化碳，二氧化碳等碳化物，二氧化硫，碳氢化合物，氢气和水蒸汽等。炉气成分主要受炉形，燃料的燃烧情况等影响。