锡青铜铸件离心铸造的缺陷分析及预防措施苏义祥1 , 门志慧1 , 张子龙2 ,
锡青铜铸件离心铸造的缺陷分析及预防措施
苏义祥1 , 门志慧1 , 张子龙2 , 王维东2
(11 甘肃工业大学合金材料总厂 , 甘肃兰州 730050 ; 21 甘肃白银供电局 , 甘肃白银 730900)
摘要 : 叙述了锡青铜铸件离心铸造过程中的熔炼工艺控制要点以及反复出现的疏松 、热裂纹 、偏析 ( 锡汗) 、内壁凹 坑 、喇叭口等缺陷的主要原因 , 并提出预防措施 。
关键词 : 锡青铜铸件 ; 离心铸造 ; 缺陷 ; 预防措施 ; 铸造工艺
中图分类号 : T G24914 ; T G291
文献标识码 : B 文章编号 : 100124977 (2003) 1221189203
Analysi s and Co unt e rme a sure of Def e ct s of Tin Bro nze Ca sting
in Ce ntrifugal Ca sting Pro c e s s
SU Yi2xia ng1 , MEN Zhi2hui1 , ZHAN G Zi2lo ng2 , WAN G Wei2do ng2
(11Allo y Mat e rial Wo rks , Ga nsu Unive r sity of Te chnolo gy , L a nzho u 730050 , Ga nsu , China ;
21 Ga nsu Baiyin Supply Ele ctric Dep a rtme nt , Baiyin 730900 , Ga nsu , China)
铸造锡青铜是机械工业中常用的耐磨防腐材料 ,
具有很好的干磨擦性能 , 称之为耐磨 “铜合金”, 通 常用来加工轴套 、轴瓦 、轴承 、齿轮 、蜗轮 、导板等 耐磨零件 。由于锡青铜的结晶温度范围很宽 , 铸件有
糊状凝固特性 , 容易在铸件内部产生组织疏松 、晶粒
粗大 、致密性差 、渗漏 、偏析 、热裂纹 、内壁凹坑 、 喇叭口等缺陷 , 从而降低材料的耐压性能 , 使铸件在 较大压力情况下发生渗漏现象 , 并 且 材 料 的 力 学 性
能 、耐磨性能和耐腐蚀性能直线下降 。离心铸造虽能
获得较致密的铸件 , 但影响离心铸造的因素很多 , 若 控制不当就会反复产生某些很难防止的缺陷 , 必须采 取行之有效的工艺措施才能防止这些缺陷的产生 。本
文根据多年的生产经验 , 介绍离心铸造锡青铜铸件时
防止铸件产生缺陷的工艺措施 。
炉料必须去油除锈保持干净 , 在电炉底部加入木
炭或者自制覆盖剂 , 加入量以能 覆 盖 住 铜 液 表 面 为 宜 , 通电预热 10～15 min , 然后一次性加入 95 %的电 解铜 (预留 5 %的电解铜待熔炼后期调节铜液温度) 通电熔炼 , 当铜液温度升至 1150～1200 ℃时 , 用 2/ 3 磷铜 (加入总量占铜液总重量的 014 %～ 016 %) 合 金预脱氧 , 此时用石墨棒或者涂有石墨涂料的铁棒搅 拌铜液 , 之后依次加入经过预热 ( 200 ℃左右) 的纯
锌板 、纯铅板和纯锡锭 , 充分搅拌后升温至 1250 ℃ 左右 , 加入剩余的 1/ 3 磷铜合金进行终脱氧和精练处 理 , 此时静止 3～5 min 使合金液充分返渣 (这一过程 不可缺少) 。
212 炉前检验
炉前检验的方法很简单 , 但非常重要而有效 , 千 万不 可 省 略 。熔 炼 好 的 合 金 液 先 浇 注 含 气 量 试 样
( Φ 50～ 30 mm ×50 mm 倒圆台砂型试样或金属型试 样) , 用木板刮去试样表面的氧化皮 , 看其表面的变 化情况 , 若试样表面下凹 、底部有轻微撕裂 , 表明脱 氧除气彻底 , 合金 液 合 格 ; 若 试 样 表 面 平 整 或 者 凸 起 , 表明脱氧除气不好 , 合金液不合格 , 必须重新加 入适量的磷铜脱氧除气或者清渣 。用脱氧除气合格后
1 生产条件
111 铸造设备
015t 单项电弧炉 ,
215 ～ 15 k W 卧式离心机和立
式离心机 , 镍铬2镍硅和铂铑2铂直插式测温仪和金属
型表面测温仪 。
112 工艺方法
金属型离心铸造 , 金属型2覆砂离心铸造 ,
为 Φ 80～1100 ×120～800 mm 金属型 。
113 原材料
1 号 ( 99195 %Cu) 电解铜 , 1 号 ( 99190 % Sn) 纯 锡 锭 ,2 号 ( 99196 % Zn) 纯 锌 板 , 3 号 ( 99198 Pb %)
