大型錫青銅銅套離心澆注過程
鑄造錫青銅是機械工業(yè)中常用的耐磨防腐材料,具有很好的干磨擦性能,稱之為耐磨“銅合金”,通常用來加工軸套、軸瓦、軸承、齒輪、蝸輪、導(dǎo)板等耐磨零件。離心鑄造雖能獲得較致密的鑄件,但影響離心鑄造的因素很多,若控制不當(dāng)就會反復(fù)產(chǎn)生某些很難防止的缺陷,必須采取行之有效的工藝措施才能防止這些缺陷的產(chǎn)生。本文根據(jù)多年的生產(chǎn)經(jīng)驗,介紹錫青銅銅套離心澆注的過程。
熔煉過程：爐料必須去油除銹保持干凈,在電爐底部加入木炭或者自制覆蓋劑,加入量以能覆蓋住銅液表面為宜,通電預(yù)熱10～15min,然后一次性加入95%的電解銅(預(yù)留5%的電解銅待熔煉后期調(diào)節(jié)銅液溫度)通電熔煉,當(dāng)銅液溫度升至1150～1200℃時,用2/3磷銅(加入總量占銅液總重量的014%～016%)合金預(yù)脫氧,此時用石墨棒或者涂有石墨涂料的鐵棒攪拌銅液,之后依次加入經(jīng)過預(yù)熱(200℃左右)的純鋅板、純鉛板和純錫錠,充分?jǐn)嚢韬笊郎刂?250℃左右,加入剩余的1/3磷銅合金進(jìn)行終脫氧和精練處理,此時靜止3～5min使合金液充分返渣(這一過程不可缺少)。
爐前檢驗
爐前檢驗的方法很簡單,但非常重要而有效,千萬不可省略。熔煉好的合金液先澆注含氣量試樣(Φ50～30mm×50mm倒圓臺砂型試樣或金屬型試樣),用木板刮去試樣表面的氧化皮,看其表面的變化情況,若試樣表面下凹、底部有輕微撕裂,表明脫氧除氣徹底,合金液合格;若試樣表面平整或者凸起,表明脫氧除氣不好,合金液不合格,必須重新加入適量的磷銅脫氧除氣或者清渣。用脫氧除氣合格后的合金液澆注彎角試樣(R10mm×120mm的半圓長條型),試樣冷卻至300℃左右時(試樣表面剛變黑)淬火,然后敲斷試樣看其斷口宏觀組織,合格的斷口平整呈土灰色,組織細(xì)密,無偏析和夾渣,折斷彎角在30°～75°之間,表明材料的力學(xué)性能合格,可以澆注鑄件。若折斷彎角過大可適量加入合金化元素(Sn、P等)以提高合金的強度;若折斷彎角過小可適量補加電解銅或純鋅以提高合金的韌性。若斷口晶粒粗大并略帶有磚紅色,表明脫氧不徹底,應(yīng)補加磷銅徹底脫氧后重新進(jìn)行爐前檢驗,合格后才能澆注鑄件。
213 澆注過程
澆注前在離心機金屬型內(nèi)刷上涂料(氧化鋅和滑石粉各半,外加1%～3%松香調(diào)勻)防止粘型,然后將金屬型預(yù)熱至300～350℃后再緩慢冷卻到工作溫度40～80℃準(zhǔn)備澆注。這時先使離心機轉(zhuǎn)動平穩(wěn),采用先快后慢、先大后小的澆注方式比較快速的澆注,澆注溫度根據(jù)合金牌號的不同而有所變化,應(yīng)控制在1100～1200℃。若采用金屬型2覆砂離心鑄造工藝,覆砂層應(yīng)徹底烘干,澆注溫度比金屬型低30～50℃,控制在1050～1100℃。若是澆注含磷較高的ZCuSn10P1合金材料時,澆注溫度更應(yīng)嚴(yán)格控制在960～980℃,否則鑄件會產(chǎn)生嚴(yán)重偏析而報廢。
鑄件澆注完畢后不能立刻停機,應(yīng)繼續(xù)轉(zhuǎn)動離心機,轉(zhuǎn)動時間依據(jù)鑄件的壁厚而定。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗,錫青銅鑄件澆注完畢后離心機繼續(xù)轉(zhuǎn)動時間與鑄件壁厚的關(guān)系的經(jīng)驗公式為:
t=μ・δ式中 t———持續(xù)轉(zhuǎn)動時間,min
δ———鑄件壁厚,mm
μ———因數(shù),μ=0115～0120
金屬型離心鑄造時μ取下限,金屬型2覆砂離心鑄造時μ取上限;鑄件壁厚<20mm時μ取上限,鑄件壁厚>30mm時μ取下限。
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