Em 22 de abril, na Conferência da Indústria do Cobre CCIE-2025SMM (20ª) e Fórum de Desenvolvimento da Indústria de Processamento de Tubos e Barras de Cobre da Exposição da Indústria do Cobre, organizada pela SMM Information & Technology Co., Ltd. (SMM), Shanghai Nonferrous Metals Trading Center e Shandong Aisi Information Technology Co., Ltd., com a Jiangxi Copper Corporation e a Yingtan Inland Port Holding Co., Ltd. como principais patrocinadoras, a Shandong Humon Smelting Co., Ltd. como co-organizadora especial e o Xinhuang Group e o Zhongtiaoshan Nonferrous Metals Group Co., Ltd. como co-organizadores, o Sr. Xicai Lao, gerente-geral da Guangdong Weiqiang Copper Technology Co., Ltd., compartilhou insights sobre o impacto da qualidade metalúrgica das barras e lingotes de latão na estrutura e desempenho dos produtos sanitários. 01 Influência da Qualidade Metalúrgica nas Características Estruturais
Impacto nas Características Estruturais
01 Tamanho e Formato dos Grãos
O tamanho dos grãos afeta diretamente a resistência e a tenacidade dos materiais, enquanto o formato dos grãos influencia significativamente a vida útil à fadiga dos materiais. A quantidade e a distribuição dos limites dos grãos desempenham um papel fundamental na determinação do desempenho dos materiais.
02 Análise de Microdefeitos
Defeitos de Fundição: Porosidade por encolhimento, soltura, porosidade por gases e inclusões têm um impacto significativo nas propriedades mecânicas, de processamento e físicas dos materiais. É necessário um controle abrangente da pureza das matérias-primas, do projeto da composição das ligas, dos processos de fusão e refino e da cristalização da fundição.
03 Análise da Uniformidade Estrutural
Uma estrutura uniforme pode melhorar o desempenho global dos materiais, enquanto a falta de uniformidade estrutural pode levar à concentração de tensões e à degradação do desempenho. A uniformidade é crucial para a resistência à corrosão dos produtos sanitários.
Tamanho e Formato dos Grãos
► Impacto do Tamanho dos Grãos
Grãos grosseiros têm menos área total de limite de grãos, menor coesão entre os grãos, menor resistência e tenacidade, bem como menor resistência à corrosão e soldabilidade. Por outro lado, grãos relativamente finos podem alcançar melhores propriedades mecânicas, físicas e de processamento.
► Impacto do Formato dos Grãos
Grãos Equiaxiais na Fundição: Boa isotropia, adequados para processamento por deformação.Durante o processo, é necessário adicionar modificadores para suprimir o crescimento de grãos colunares.
Grãos Colunares: Dispostos em uma direção específica, com boa resistência axial, mas com redução da plasticidade transversal e resistência à fadiga, propensos a apresentar defeitos como porosidade por encolhimento e rachaduras.
O tamanho e a forma dos grãos determinam diretamente as propriedades mecânicas, o desempenho de usinagem e a resistência ambiental, influenciando o movimento das dislocações, as características das fronteiras de grãos e a uniformidade estrutural. Através da otimização sinérgica do projeto de composição (por exemplo, microligação) e do controle do processo (por exemplo, solidificação rápida, taxa de trabalho a frio e regimes de tratamento térmico), pode-se alcançar o controle da estrutura dos grãos, melhorando assim a qualidade metalúrgica.
Composição e Distribuição de Fases
Características microestruturais da fase a+β: A fase a+β apresenta excelentes propriedades abrangentes; a fase a, com uma estrutura cristalina cúbica de faces centradas, demonstra plasticidade superior e é adequada para trabalho a frio; a fase β, com uma estrutura cristalina cúbica de corpo centrado, apresenta alta dureza e baixa plasticidade, tornando-a adequada para trabalho a quente.
Características microestruturais da fase Pb: A fase Pb é distribuída na forma de partículas finas nas fronteiras de grãos ou fronteiras de fases, desempenhando um papel na quebra de cavacos e na autolubrificação durante a usinagem, reduzindo o desgaste das ferramentas, melhorando o acabamento superficial e aumentando a eficiência de usinagem.
Influência da distribuição das interfaces das fases: A composição e a distribuição uniformes das fases têm um impacto significativo nas propriedades mecânicas, na usinabilidade e no tratamento de superfícies do material; a segregação das fases β e Pb pode levar a concentrações locais de tensão, reduzindo significativamente a resistência, a resistência à corrosão e à fadiga, bem como causando aderência instável aos revestimentos, afetando a estética e a resistência à corrosão a longo prazo.
02 Influência da Qualidade Metalúrgica nas Propriedades Físicas
Influência dos Lingotes de Latão e das Barras de Latão no Desempenho dos Produtos Sanitários
► Influência na microestrutura dos produtos de latão
Densidade e uniformidade da microestrutura: Durante o processo de solidificação do metal fundido a alta temperatura, ocorre encolhimento de volume.Se não forem prontamente supridos, aparecerão cavidades de contração (porosidade) nas áreas solidificadas por último. A solidificação não uniforme leva à presença de grãos colunares grossos e cristais dendríticos na estrutura cristalina, frequentemente acompanhados de folgamento, porosidade e inclusões entre os grãos, o que afetará a forjabilidade e a usinabilidade do material.
► Influência no desempenho dos produtos de louças sanitárias
Resistência e tenacidade: O latão de alta qualidade oferece melhores propriedades mecânicas. Resistência à corrosão: O latão com boa qualidade metalúrgica apresenta resistência à corrosão superior. Usinabilidade: Os bons materiais de latão oferecem alta eficiência de usinagem, reduzindo os custos de produção.
► Influência na durabilidade dos produtos de louças sanitárias
Resistência ao desgaste: O latão de alta qualidade demonstra melhor resistência ao desgaste, tornando o produto mais durável. Resistência à fadiga: Os bons materiais de latão apresentam melhor desempenho sob estresse repetido. Soldabilidade: O desempenho de soldagem do latão afeta a durabilidade do produto.
► Mudanças na Usinabilidade
1. Desempenho de tratamento de superfície (galvanoplastia e resistência à corrosão)
Um excelente substrato de semi-produto de cobre garante bom desempenho de polimento, ausência de impurezas e porosidade, perfeita aderência aos revestimentos e durabilidade estética.
2. Formabilidade (desempenho de trabalho a frio/quente)
A microestrutura afeta a formabilidade; uma microestrutura uniforme facilita vários processos de conformação; uma microestrutura irregular pode facilmente levar à fratura e afetar a precisão dimensional.
3. Otimização do desempenho de soldagem
Os métodos de soldagem influenciam o desempenho de soldagem; a otimização dos parâmetros de soldagem melhora o desempenho de soldagem; materiais de soldagem adequados podem melhorar o desempenho de soldagem.
03 Impacto da Qualidade Metalúrgica nos Oligoelementos da Liga
►Efeito de Microligação
04 Oportunidades e Desafios para as Barras de Latão e Lingotes de Cobre na Indústria de Louças Sanitárias
►Perspectivas de Aplicação do Latão e Novos Materiais em Produtos de Louças Sanitárias
Aplicação de Barras de Latão em Produtos de Louças Sanitárias: Em 2024, as barras de latão, com sua excelente resistência à corrosão e boas propriedades de processamento e forjamento, têm amplas perspectivas de aplicação em produtos de louças sanitárias.A cor e a textura únicas após o polimento e galvanização conferem aos produtos sanitários um aspecto mais sofisticado e elegante, além de apresentarem excelente desempenho em termos de proteção ambiental e durabilidade.
Potencial das Barras de Cobre na Indústria de Produtos Sanitários: As barras de cobre, devido às suas excelentes propriedades de fundição e à sua estabilidade duradoura após o polimento e galvanização, são amplamente utilizadas na fabricação de corpos de produtos sanitários de alta qualidade. Com a melhoria dos padrões de vida e a segmentação dos mercados de produtos personalizados de alta qualidade, as áreas de aplicação das barras de cobre tornar-se-ão mais concentradas na faixa de médio a alto nível, trazendo novas oportunidades de desenvolvimento para a indústria de produtos sanitários.
Impacto dos Novos Materiais nos Produtos Sanitários: O surgimento de novos materiais, como o aço inoxidável e as ligas de zinco, terá impactos transformadores no custo, design, função e desempenho dos produtos sanitários. A aplicação desses novos materiais impulsionará uma nova rodada de reorganização nos segmentos de mercado da indústria de produtos sanitários.
05 Requisitos de Qualidade para Materiais de Latão em Produtos Sanitários de Alta Qualidade
►Requisitos Especiais da Indústria de Produtos Sanitários para Materiais de Latão
1. Controle de Gases e Inclusões Não Metálicas
Durante o processo de fusão, podem estar presentes vários compostos metálicos insolúveis no metal da matriz, provenientes das matérias-primas ou de ferramentas, revestimentos de forno ou fundentes, levando à formação de inclusões granulares, em flocos ou em blocos no material. Essas inclusões afetam gravemente o desempenho de polimento e galvanização dos produtos sanitários.
Solução da Weiqiang: Adotar cristalizadores ultrafrios e um processo de refino de refinação de refino de grãos para garantir que os grãos metalográficos das barras de fundição sejam finos, uniformes e densos.
2. Controle de Impurezas Nocivas
Elementos como S, Sb e Te são prejudiciais durante o processo de fusão. Esses elementos são quase insolúveis no cobre e formam compostos frágeis de alto ponto de fusão com o cobre nos limites dos grãos, aumentando a fragilidade do material e afetando sua processabilidade. Com base nas regulamentações europeias e americanas sobre o controle de elementos prejudiciais à saúde humana, é necessário verificar e controlar esses elementos prejudiciais durante a fundição das matérias-primas.
Solução da Weiqiang: Implementar processos rigorosos de seleção, remoção de impurezas e classificação das matérias-primas; e empregar vários processos únicos de refinação para desgaseificação e remoção de escória durante o processo de fusão para garantir a qualidade.
3. Fluidez de Fundição
Os lingotes de cobre de alta qualidade possuem boa fluidez de fundição, o que é particularmente importante para a fabricação de produtos sanitários. Uma boa fluidez garante que a liga de cobre possa fluir plenamente dentro do molde, preenchendo todos os detalhes do molde e, assim, garantindo a forma e a precisão dimensional do produto.
Proposta da Weiqiang: Em termos de fluidez de fundição, é exercido um controle preciso sobre a purificação do fundido, o refinamento de grãos e o controle de vários elementos.
►A importância do latão no aumento da qualidade dos produtos sanitários de alta qualidade
• Melhorar o desempenho e a confiabilidade do produto
O chumbo é ligeiramente solúvel no cobre no estado sólido, com a maioria existindo no cobre em forma granular. Isso aumenta a formação de cavacos e a resistência ao desgaste. No entanto, durante o processo de fundição, é necessário controlar o teor de chumbo, o tamanho das partículas e a distribuição para alcançar uma boa formação de cavacos e resistência ao desgaste.
Os produtos sanitários têm altos requisitos para a resistência à corrosão das ligas de cobre, como resistência à corrosão por descobreamento e à fissuração por corrosão sob tensão. Isso exige o controle da microestrutura metalúrgica e da ligação de elementos especiais. A obtenção de grãos mais equiaxiais e a adição de elementos (como As, Sn, etc.) podem alcançar uma melhor resistência à corrosão.
• Aumentar a qualidade superficial dos produtos sanitários de latão
O desempenho dos materiais, por sua vez, afeta a vida útil e a aplicabilidade dos produtos, especialmente em ambientes úmidos. Os requisitos de design dos produtos sanitários estão intimamente relacionados com o desempenho dos materiais de latão, influenciando a viabilidade e a inovação do design do produto. A durabilidade e a resistência à oxidação dos produtos galvanizados impactam diretamente a reputação da marca e a percepção do cliente.
• Desenvolvimento verde, ecológico e sustentável
A qualidade metalúrgica das ligas de cobre, particularmente o controle do teor de elementos nocivos, é crucial para garantir a saúde e a segurança dos produtos sanitários.Os países e regiões desenvolvidos impuseram limites rigorosos ao teor de chumbo nos sistemas de água potável para reduzir os riscos à saúde humana. A qualidade metalúrgica das barras de cobre também está relacionada a questões de proteção ambiental. Após o descarte, o latão contendo chumbo pode liberar facilmente chumbo no solo e na atmosfera, causando poluição ambiental. Portanto, o uso de materiais de liga de cobre com baixo teor de chumbo ou isentos de chumbo é de grande importância para reduzir a poluição ambiental. O desenvolvimento de ligas de cobre ecológicas reduz o uso de substâncias nocivas e é mais amigável ao meio ambiente e à saúde humana. O uso desses materiais aumenta a segurança e a competitividade no mercado dos produtos de banheiro.
Além disso, apresenta os produtos de latão de alta qualidade da Guangdong Weiqiang Copper Industry.
