Em 22 de abril, durante o Fórum de Desenvolvimento da Indústria de Processamento de Tubos e Barras de Cobre da Conferência e Exposição da Indústria do Cobre CCIE 2025 SMM (20ª), organizado pela SMM Information & Technology Co., Ltd., SMM Metal Trading Center e Shandong Aisi Information Technology Co., Ltd., com a Jiangxi Copper Corporation e a Yingtan Land Port Holdings 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, Lao Xicai, gerente geral da Guangdong Weiqiang Copper Technology Co., Ltd., compartilhou insights sobre o impacto da qualidade metalúrgica das barras e lingotes de latão na microestrutura e nas propriedades dos produtos sanitários.
01 Impacto da Qualidade Metalúrgica na Microestrutura
Impacto na Microestrutura
01 Tamanho e Formato dos Grãos
O tamanho dos grãos afeta diretamente a resistência e a tenacidade dos materiais, enquanto o formato dos grãos tem um impacto significativo na vida útil à fadiga dos materiais. A quantidade e a distribuição dos limites dos grãos também desempenham um papel crucial nas propriedades dos materiais.
02 Análise dos Defeitos Microscópicos
Defeitos de fundição, como cavidades de encolhimento, porosidade e inclusões, têm um impacto perceptível nas propriedades mecânicas, de processamento e físicas dos materiais. É necessário um controle abrangente em termos de pureza da matéria-prima, design da composição da liga, processos de fusão e refino e cristalização da fundição.
03 Análise da Homogeneidade da Microestrutura
Uma microestrutura homogênea pode melhorar o desempenho geral dos materiais, enquanto a falta de homogeneidade pode levar à concentração de tensões e à degradação do desempenho. A homogeneidade tem um impacto significativo na resistência à corrosão dos produtos sanitários.
Tamanho e Formato dos Grãos
► Impacto do Tamanho dos Grãos
Grãos grossos têm uma área total de limites de grãos menor, resultando em uma ligação mais fraca entre os grãos, reduzindo a resistência e a tenacidade, bem como a resistência à corrosão e a soldabilidade. Em contraste, grãos relativamente finos oferecem melhores propriedades mecânicas, físicas e de processamento.
► Impacto do Formato dos Grãos
Grãos equiaxiais formados durante a fundição apresentam boa isotropia e são adequados para processamento por deformação. O crescimento de grãos colunares precisa ser suprimido pela adição de inoculantes.
Grãos colunares: Dispostos em direções específicas, eles oferecem boa resistência axial, mas reduzem a plasticidade transversal e a resistência à fadiga, além de serem propensos a defeitos como cavidades de contração e rachaduras.
O tamanho e a forma dos grãos determinam diretamente as propriedades mecânicas, o desempenho de processamento e a resistência ambiental dos materiais, influenciando o movimento das dislocações, as características das fronteiras de grãos e a homogeneidade da microestrutura. O controle da estrutura dos grãos pode ser alcançado através da otimização sinérgica do projeto da composição (como microligação) e do controle do processo (como solidificação rápida, taxa de trabalho a frio e regimes de tratamento térmico), melhorando assim a qualidade metalúrgica.
Composição e Distribuição de Fases
Características microestruturais da fase α+β: A fase α+β apresenta boas propriedades abrangentes; a fase α, com uma estrutura cristalina cúbica de faces centradas, oferece excelente plasticidade e é adequada para trabalho a frio; a fase β, com uma estrutura cristalina cúbica de corpo centrado, tem alta dureza, mas baixa plasticidade e é 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, atuando como um quebrador de cavacos e autolubrificante durante a usinagem, reduzindo o desgaste das ferramentas, melhorando o acabamento superficial e aumentando a eficiência de processamento.
Impacto da distribuição das fronteiras de fases: Uma composição e distribuição uniformes das fases afetam significativamente as propriedades mecânicas, de processamento e de tratamento de superfície dos materiais. A segregação das fases β e Pb pode levar a concentrações locais de tensão, reduzindo significativamente a resistência, a resistência à corrosão e a resistência à fadiga. Também pode resultar em adesão instável aos revestimentos, afetando a estética e a resistência à corrosão a longo prazo.
02 Impacto da Qualidade Metalúrgica nas Propriedades Físicas
Impacto dos Lingotes de Latão e das Barras de Latão nas Propriedades dos Produtos Sanitários
► Impacto na Microestrutura dos Produtos de Latão
Densidade e homogeneidade da microestrutura: Durante a solidificação do metal fundido a alta temperatura, ocorre contração de volume. Se não for prontamente suplementada, podem se formar cavidades de contração (porosidade) no local da última solidificação. A solidificação não uniforme leva à presença de grãos colunares e dendríticos grosseiros, muitas vezes acompanhados de porosidade, bolhas de gás e inclusões entre os grãos, afetando o desempenho de forjamento e processamento do material.
► Impacto nas Propriedades 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. Processabilidade: Os bons materiais de latão oferecem alta eficiência de processamento, reduzindo os custos de produção.
► Impacto na Durabilidade dos Produtos de Louças Sanitárias
Resistência ao desgaste: O latão de alta qualidade oferece melhor resistência ao desgaste, aumentando a durabilidade do produto. 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 Processabilidade
1. Desempenho de tratamento de superfície (galvanoplastia e resistência à corrosão)
Um excelente substrato de cobre garante bom desempenho de polimento, ausência de impurezas e porosidade, e uma ligação perfeita com os revestimentos, resultando em produtos esteticamente agradáveis e duráveis.
2. Formabilidade (desempenho de trabalho a frio/quente)
A microestrutura afeta a formabilidade; uma microestrutura homogênea facilita várias deformações de processamento, enquanto uma microestrutura não homogênea pode facilmente levar a fraturas e imprecisões dimensionais.
3. Otimização do desempenho de soldagem
Os métodos de soldagem afetam 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
► Papel da 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. Sua cor e textura únicas após polimento e galvanoplastia tornam os produtos de louças sanitárias mais sofisticados e elegantes, e também apresentam excelente desempenho em termos de proteção ambiental e durabilidade.
Potencial dos Lingotes de Cobre na Indústria de Louças Sanitárias: Os lingotes de cobre, devido às suas excelentes propriedades de fundição e estabilidade duradoura após polimento e galvanoplastia, são amplamente utilizados no fabrico de corpos de louças sanitárias de alta qualidade.Com a melhoria do padrão de vida e a segmentação do mercado de produtos personalizados de alta qualidade, os campos de aplicação dos lingotes de cobre tornar-se-ão mais concentrados na faixa de médio a alto padrão, trazendo novas oportunidades de desenvolvimento para a indústria de artigos sanitários.
Impacto dos Novos Materiais nos Produtos Sanitários: O surgimento de novos materiais, como aço inoxidável e ligas de zinco, terá um impacto transformador 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 artigos sanitários.
05 Requisitos de Qualidade para Materiais de Latão em Produtos Sanitários de Alta Qualidade
► Requisitos Especiais da Indústria de Artigos Sanitários para Materiais de Latão
1. Controle de Gases e Inclusões Não Metálicas
Durante o processo de fundição, podem estar presentes vários compostos metálicos insolúveis no metal da matriz, provenientes de 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 processos de refinação de refino de grãos para garantir que os grãos metalográficos dos lingotes de fundição sejam finos, uniformes e densos.
2. Controle de Impurezas Nocivas
Elementos como S, Sb e Te são prejudiciais durante o processo de fundição. Esses elementos são quase insolúveis no cobre e formam compostos frágeis de alto ponto de fusão com o cobre nas fronteiras dos grãos, aumentando a fragilidade do material e afetando sua processabilidade. Com base nas regulamentações europeias e americanas sobre o controle de elementos prejudiciais ao corpo humano, é necessário verificar e controlar esses elementos prejudiciais durante a fundição das matérias-primas.Solução da Weiqiang: São implementados processos rigorosos de seleção, remoção de impurezas e classificação das matérias-primas. Durante o processo de fundição, são empregados vários processos únicos de exaustão, remoção de escória e refinação para garantir a qualidade.
3. Fluidez de Fundição
Lingotes de cobre de alta qualidade apresentam excelente fluidez de fundição, o que é particularmente crucial para a fabricação de produtos sanitários. Uma boa fluidez garante que as ligas de cobre possam fluir adequadamente dentro do molde, preenchendo todos os detalhes do molde, garantindo assim a forma e a precisão dimensional dos produtos.
Solução da Weiqiang: Em termos de fundição de liquidez, é exercido um controle preciso sobre a purificação do metal fundido, refinamento da estrutura e controle de vários elementos.
► Importância do Latão no Aumento da Qualidade de Produtos Sanitários de Alto Padrão
• Melhorando 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 usinabilidade 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 a usinabilidade e a resistência ao desgaste ideais.
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 controle sobre a microestrutura metalúrgica e ligação com elementos especiais. A obtenção de mais cristais equiaxiais e a adição de elementos (como As, Sn, etc.) podem aumentar a resistência à corrosão.
• Aumentando a Qualidade da Superfície dos Produtos Sanitários de Latão
As propriedades dos materiais, por sua vez, afetam a vida útil e a aplicabilidade dos produtos, especialmente em ambientes úmidos. Os requisitos de design dos produtos sanitários estão intimamente relacionados com as propriedades 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. 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 dos lingotes de cobre também está relacionada a questões de proteção ambiental. Após o descarte, o latão contendo chumbo pode facilmente liberar chumbo no solo e na atmosfera, causando poluição ambiental. Portanto, o uso de materiais de liga de cobre com baixo teor de chumbo ou sem chumbo é de grande importância na redução da poluição ambiental. O desenvolvimento de ligas de cobre ecológicas reduz o uso de substâncias nocivas, tornando-as mais amigáveis ao meio ambiente e à saúde humana. O uso de tais materiais aumenta a segurança e a competitividade no mercado dos produtos sanitários.Além disso, ele apresentou os produtos de latão de alta qualidade da Guangdong Weiqiang Copper Technology Co., Ltd.
