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铜合金压铸件的运用场所

来源:www.zjmcyz.com    发布时间:2016-09-02

 铜合金铸件主要应用于要求优良的抗蚀性,高的热导率,良好的表面耐磨性或其他特定性能的场合。通过铸造可以生产出具有一定形状而用其他生产方法(如成形或机加工)不易获得的零件。通常用铸造法生产的零件比用其他方法生产的更为经济。
 
  由于纯铜难以铸造,并且容易出现表面裂纹、气孔和内部孔穴,加入少量合金元素(如铍、硅、镍、锡、锌和铬)有助于提高铜的铸造性能;而要改善合金的性能则要加入较大量的合金元素。
 
  铸造合金也可分为高收缩率合金和低收缩率合金。前者包括锰青铜、铝青铜、硅青铜及一些白铜。这种合金比低收缩率的红色黄铜流动性好,更易于浇铸,而且使用砂型、永久铸型、石膏型、压铸和离心铸造等方法均可得到高质量铸件。在高收缩率合金的情况下,结构设计必须仔细以保证合金定向凝固。避免横断面尺寸的急剧变化和出现槽口(采用较大的内圆角)。此外,铸口冒口的位置也应适当。以上这些设计注意事项可以防止内部收缩和裂纹的产生。紊流浇铸必须避免以防止形成浮渣进入铸件。大量使用补缩冒口或发热剂可以保证有充足的熔融金属充填铸模的各个部位。
 
  所有的铜合金均可成功地进行砂型铸造。如果铸件数量不多,砂模铸型可以保证铸造形状和尺寸有大的灵活性,是一种经济的铸造方法(当铸件数量超过500100件时,压模铸造更为经济)。永久铸型适用于锡青铜、硅青铜、铅青铜和锰青铜以及黄铜。压模铸造适用于黄铜,但采用永久铸型铸造的合金也愈来愈多的采用压横铸造。尽管永久铸模可以铸造重量高达4500kg的大铸坯,但上述两种铸造方法仍受到尺寸限制。黄铜压模铸件的质量一般小于0.2kg,很少超过0.9kg,尺寸上的这种限制是由于随着铸件尺寸增大,模子寿命减小。
 
  所有的铜合金均可成功地采用离心铸造法进行铸造,用此工艺已生产出小至100g大到2200kg的铸件。
 
  铝青铜、黄铜、锰青铜、低镍青铜、硅黄铜和硅青铜由于铅含量较低,好采用石膏型铸造。在大多数这些合金中,铅含量应尽量减少,因为铅与石膏中的硫酸钙反应,使铸件表面变色,增加了清洗和机加工费用。尽管质量小于100g的铝青铜铸件中已经用石蜡法铸造,质量大于150kg的铸件也已用传统的石膏模浇铸,但石膏模铸造仍然受到尺寸限制。
 
  凝固控制:要连续生产出合格的铸件就需要了解合金的凝固特性和相对收缩量。不同合金在凝周过程中的实际收缩量差别并不大,但在关键部位收缩量的分布状况则随凝固温度范围和温度梯度的不同而异。铝青铜和锰青铜与铜的凝固温度相近,其范围都比较窄,分别为40℃和14℃。这两种合金的大型铸件可用与铸钢相同的传统方法进行铸造,但需适当注意浇口和冒口的位置——二者均是为了控制定向凝固和填充主要的中心缩孔。
 
  锡青铜的凝固区较宽。凝固区如此宽的合金在凝固时会形成一个软化区,导致枝晶间收缩或显微收缩。由于这种情况下补缩不能正常进行,在受影响的区域就会出现疏松。为了消除这种不良影响,铸件形状设计和冒口的位置以及采用冷铸,都是很重要的。另一个防止枝晶间收缩的方法是严格控制浇铸温度并保证快速凝固。这些措施限制了铸件厚度和浇铸温度,因而需要一个能保证定向凝固的浇铸系统。
 
  复杂铸件很难达到定向凝固。有效和简便的设备是金属铸模。对不规则断面,金属铸模的形状必须与铸模断面的外形相吻合,而不规则断面便在此铸模中形成。保温垫片和冒口圈有时对减缓某些区域的固化速率以维持定向固化起到一定作用。