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锡青铜的熔炼工艺及铸造缺陷防止
聂小武(湖南铁路科技职业技术学院机械工程系，湖南株洲市 41 2000)
摘要：介绍了锡青铜的铸造性能特点，讨论了熔炼工艺控制要点，着重分析了常见的铸造缺陷防止措施。
生产实践证明，通过合理的控制生产过程，就能生产出合格的锡青铜铸件。
关键词：锡青铜；铸造性能；缺陷防止
中图分类号：TG29l：文献标识码：A；文章编号：1 006-9658(201 0)05-3
以锡为主要合金元素的铜基合金称为锡青铜。 率可达1．9％，如果收缩过程中受到物理阻碍则会产
锡含量小于5％的锡青铜-"2于冷加工使用；锡含量为 生热裂缺陷。在大型的锡青铜铸件中，热裂倾向表现
5％～7％的锡青铜适于热加工；当锡青铜里的锡含量 更加突出。
超过10％时，锡青铜的塑性明显下降，因此只适宜于 (4)容易形成锡偏析
铸造；当锡含量超过2o％H~，强度和塑性都很低，已 由于锡青铜中锡是主要的合金元素，且锡在铜
无使用价值。故工业上使用的锡青铜里锡的含量大 中的最大溶解度只有6％左右，扩散速度较慢，还受
多在3％～14％之间。铸造锡青铜是机械工业中常用 到密度较大的Pb元素的影响，容易在凝固的过程中
的耐磨防腐材料，具有优良的干摩擦性能，被称为耐 形成锡的密度偏析。锡的偏析还与锡、铜、铅的结晶
磨铜合金，通常用来制造轴套、轴瓦、轴承、齿轮、涡 温度有关：锡的结晶温度为232℃，铅的结晶温度为
轮、导板等耐磨零件。铸造锡青铜的牌号有ZCuSn3 327c(=，铜的结晶温度为1080℃；由于锡的结晶温度
Zn8Pb6Nil、ZCuSn3Znl1Pb4、ZCuSn6Zn6Pb3、CuSnl0 最低，在凝固到232℃过程中液相中的锡浓度逐渐增
P1、ZCuSnl0Zn2、ZCuSnl0Pb5等。该材质的铸件常采 大，导致锡偏析。
用砂型铸造、熔模铸造及离心铸造工艺成型。本文对
锡青铜在铸造过程中的质量控制进行了初步总结。 2 锡青铜的熔炼工艺
锡青铜铸造性能的缺点可以在熔炼工艺上采取
1 锡青铜的铸造性能 适当措施予以防止或降低。这里以ZCuSn6Zn6Pb3熔
(1)具有一定的缩松倾向 炼为例来阐述锡青铜的熔铸工艺。
锡青铜的凝固方式介于体积凝固和糊状凝固之 (1)将覆盖剂木炭装入坩埚，木炭层厚道为20～
间，在凝固初期形成的树枝状晶架，把即将凝固的半 30ram、块度为10～30ram，预热坩埚至暗红，大约为
固态金属分割成若干不相通的微熔池，贯穿整个铸 600～700~C。对炉料、熔剂、工具等必须充分预热干
件断面，合金液难以补缩到晶问，导致在枝晶问形成 燥，不能带入水分。
微小孔洞。对于厚壁铸件，凝固过程中冷却缓慢，锡 (2)按照以下顺序加入称量好的炉料：锌一回炉
青铜的缩松倾向更加严重。 料一电解铜。尽量一次加入，防止氧化。
(2)容易吸气产生气孔 (3)快速熔化炉料至1200~C左右，加人0．2％磷
铸造铜合金的特点是容易吸气，即便是纯铜吸 铜脱氧，然后加入预热的铅一锡后搅匀。脱氧反应必
气性也大，锡青铜比纯铜的吸气性更大。在熔炼的过 须充分，扒渣必须干净，不然脱氧产物容易污染铜
程中，如果覆盖不严，锡青铜容易吸收空气中的气 液，合金液凝固后会形成气孔和夹渣。磷铜加入量多
