合金鑄造的生產(chǎn)是指將金屬熔煉,制造鑄型,并將熔融的金屬澆入與零件的形狀、尺寸相適應(yīng)的鑄型中,等待其凝固后獲得毛坯或零件的成形方法。用于鑄造的金屬材料種類繁多,有鑄鐵、鑄鋼、鑄造鋁合金等,其中鑄鐵件的應(yīng)用很多,占鑄件總量的40%-90%。
鑄鐵件生產(chǎn)鑄鐵是含碳量大于2.11%的鐵碳合金。機(jī)械制造中廣泛應(yīng)用的鑄鐵中的碳主要是以石墨狀態(tài)存在的。鑄鐵中的石墨一般呈片狀,經(jīng)過(guò)不同的處理,石墨還可以呈團(tuán)絮狀,球狀,蠕蟲狀等,鋁合金鑄造殼體,使鑄鐵獲得不同的性能。因此,常用的鑄鐵為灰鑄鐵,可鍛鑄鐵,球墨鑄件,蠕墨鑄鐵等。
碳既是形成石墨的元素,又是促進(jìn)石墨化的元素。含碳愈高,析出的石墨數(shù)量愈多,愈粗大,而基體中鐵素體增加,珠光體減少;反之,含碳降低,石墨減少,且細(xì)化。
硅是---促進(jìn)石墨化的元素,隨著含硅量的增加,石墨---增多。硫會(huì)引起鑄鐵的熱脆性,阻礙石墨化,增加白口傾向。
磷會(huì)增加鑄鐵的冷脆性,鋁合金鑄造,但對(duì)石墨化基本沒(méi)有影響。
錳可部分抵消硫的有害作用,并可增加鑄鐵的強(qiáng)度,屬有益元素。但含錳過(guò)多將阻礙石墨的,增加鑄鐵的白口傾向。
銅合金的砂型鑄造工藝
1、確定銅合金鑄造工藝方案的原則
確定鑄造工藝時(shí) 先考慮以下幾個(gè)因素:
1合金的凝固溫度范圍:凝固溫度范圍寬的合金,如錫青銅、磷青銅類,特點(diǎn)是糊狀凝固,補(bǔ)縮困難,容易產(chǎn)生微觀縮孔和晶內(nèi)偏析或稱樹(shù)枝狀偏析,難以---合金的致密性。確定此類合金的鑄造工藝,應(yīng)設(shè)法使合金同時(shí)凝固,使微觀縮孔分散,分布均勻;或盡量加大鑄件在鑄型中的溫度梯度和冒口壓頭,加快冷卻速度,爭(zhēng)取較大的補(bǔ)縮。凝固范圍小的合金,如黃銅、無(wú)錫青銅類,特點(diǎn)是收縮大,容易產(chǎn)生集中縮孔。確定此類合金的鑄造工藝,應(yīng)設(shè)法使合金順序凝固,加大冒口使之得到充分補(bǔ)縮,---鑄件無(wú)縮孔出現(xiàn)。
2合金的氧化傾向:鋁青銅、黃銅類合金,因含有易氧化元素如a1、zn、si等,容易產(chǎn)生氧化夾雜,---是在澆注過(guò)程中產(chǎn)生的所謂二次氧化夾雜,難以去除,因此,確定此類合金的鑄造工藝, 設(shè)法使合金平穩(wěn)流入鑄型,同時(shí)要采取集渣包和過(guò)濾網(wǎng)等撇渣設(shè)施。
3合金的裂紋傾向:銅合金與其他金屬相比,裂紋傾向是較小的。但熱脆性較大而高溫強(qiáng)度較低的錫青銅類,在實(shí)際生產(chǎn)中也出現(xiàn)裂紋或微觀裂紋,使鑄件不能承受水壓試驗(yàn)。所以對(duì)此類合金除了在設(shè)計(jì)鑄造工藝時(shí)應(yīng)給予注意外,熔模鑄造 鋁合金,還應(yīng)選用退讓性較好的造型材料。
設(shè)計(jì)鑄型工藝時(shí)應(yīng)以上述合金特性為基礎(chǔ),再根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)及精度要求等因素合理地確定工藝方案。
根據(jù)合金的鑄造性能,銅合金的鑄造工藝可分為錫青銅、磷青銅類和黃銅、無(wú)錫青銅二類來(lái)考慮。