V8娱乐-区块链平台主管QQ83670629--有色合金铸件的制造
常用有色合金包括铜、铝、镁、、锌、铅、锡、钛及其合金等。中的一种金属或几种元素组成的合金。其中主要以铜及铜合金和铝合金制造的铸件应用最多。如纯铜铸件主要利用其高导电、导热性,铜合金主要利用其抗腐蚀及耐磨性。此外,铝合金比重轻、导电和导热性好、也有好的耐腐蚀性能,因此也常用来制造铸件,如汽车上的缸体、缸盖和进气管等。
一、
一、盛煌铜合金和铝合金的熔炼
一般的,有色合金的熔点低、在高温下极易氧化和吸气,使铸件产生气孔和夹杂。
坩埚炉的加热可以采用焦碳、油、电阻丝和感应电流。而且熔炼时,应采取相应的除气、除渣的措施,以提高其纯净度。
1、铝合金的熔炼特点
(1)氧化和吸气的产生
液态下的铝合金极易氧化,形成熔点高达2050℃的A12O3,其比重稍大于铝,且它很稳定,不易分解,而是以非金属夹杂物的形式悬浮在液态铝合金中,很难去除。此外,液态下的铝合金还极易吸收氢气,而在随后的冷却过程中,由于氢气在液态铝合金中的溶解度的降低,过饱和的氢将以气泡形式析出,在铝合金铸件上形成气孔。对于结晶温度范围较宽的铝合金,初生树晶将使剩余液体分隔成许多小液区,当这些小液体区凝固收缩后,便形成有一定真空度的小空隙,这些小空隙为氢的析出创造了条件,从而在这些部位形成针孔,使铸件的气密性降低,机械性能降低。
(2)精炼方法
为减少铝合金的氧化和吸气,常在熔炼时往熔炼坩埚内加KCl、NaCl等盐类溶剂,并将液态铝合金覆盖,使之与炉气隔绝。为了排除已吸入的气体,一般应在液态铝合金出炉前或浇注前进行精炼。精炼方法有很多,常用的有通气法、氯化物精炼法或线,通气法
通气法有两类,一类是通入不会与铝合金发生化学反应的气体,如氮气或惰性气体。当氮气以气泡形式从液态铝合金中上浮时,可以将液态铝合金中的氢气随气泡一起带出。同时,气泡在上升过程中,会吸附一些固态夹杂物,使其浮至液面而被清除。另一类通入的气体是能与铝合金液体发生化学作用,如氯气。有下列反应,
AlCl3和HCl在熔炼条件下都是气体,它们在上浮过程中,会将液态铝合金中的气体和固态夹杂物带出。通氯气的精炼效果好、成本低,只是氯有毒,应在通风好、有安全防护措施的条件下使用。
最常用的是采用六氯乙烷(C2Cl6)精炼。即在铝合金出炉前,将C2Cl6用钟罩加入铝合金液,C2Cl6与铝发生如下反应,
其反应产物C2Cl4和AlCl3都是气体,它们在上浮过程中,会将铝合金液中的气体(H2)和夹杂物(Al2O3)一起带出液面而除去。C2Cl6不吸水分、便于保存、使用方便、且精炼效果好,只是它遇热会分解出的Cl2与C2Cl4,形成对人有强烈刺激性的炉气。因此在通风条件差的车间,采用刺激性小的精炼盛煌娱乐注册效果较差的ZnCl2来精炼。
3,真空处理法
在真空炉内熔炼和浇注液态铝合金,与大气完全隔绝,就不会发生氧化和吸气。盛煌娱乐也可以在普通坩埚内或感应炉内熔炼好出炉后,将浇包置于真空密室内数分钟,使铝合金液内的气体在真空负压作用下自动逸出,达到的目的。精炼完毕,应马上浇注。
2、铜合金的熔炼特点
同铝合金一样,铜合金在熔炼时,也易氧化和吸气。因此,应在熔炼铜合金时采取如下工艺措施,
(1)小过程中,用木炭、碎玻璃、苏打和硼砂等熔剂覆盖铜合金液面,使之与空气隔离。
(2)脱氧处理
由于铜氧化后生成的Cu2O,会降低塑性。因此,在熔炼普通黄铜和铝青铜以外的铜合金时,需采用含磷(8)14,%的磷铜脱氧,即用磷将Cu2O中Cu还原。对于普通黄铜和铝青铜,由于Zn和Al本身就是脱氧剂,不需另加脱氧剂。
(3)除气处理
实际上主要为除去铜合金中的氢。对于锡青铜常用吹氮除气,在氮气气泡的上浮过程中,可将溶于液态锡青铜中的氢气带出液面。对于铝青铜除吹氮法外,还可用氯盐(ZnCl2)和氯化物(CCl4)进行除气,其原理也等同于铝合金的氯化物精炼法。对于黄铜,可采用沸腾法除气,因为组元Zn的沸点为907℃,在高于907℃的温度下熔炼时,Zn蒸汽泡的逸出会将液态黄铜中的气体带出。
(4)除渣处理
铝青铜中的固态夹杂物Al2O3的熔点高、化学稳定性好,不能用脱氧化法还原,只能用加入碱性熔剂,如苏打、盛煌注册萤石和水晶石的方法,造出低熔点、小比重的熔渣而被去除。其它铜合金的熔炼一般不加熔剂精炼。
其反应产物C2Cl4和AlCl3都是气体,它们在上浮过程中,会将铝合金液中的气体(H2)和夹杂物(Al2O3)一起带出液面而除去。C2Cl6不吸水分、便于保存、使用方便、且精炼效果好,只是它遇热会分解出的Cl2与C2Cl4,形成对人有强烈刺激性的炉气。因此在通风条件差的车间,采用刺激性小的精炼效果较差的ZnCl2来精炼。
3,真空处理法
在真空炉内熔炼和浇注液态铝合金,与大气完全隔绝,就不会发生氧化和吸气。也可以在普通坩埚内或感应炉内熔炼好出炉后,将浇包置于真空密室内数分钟,使铝合金液内的气体在真空负压作用下自动逸出,达到的目的。精炼完毕,应马上浇注。
2、铜合金的熔炼特点
同铝合金一样,铜合金在熔炼时,也易氧化和吸气。因此,应在熔炼铜合金时采取如下工艺措施,
(1)小过程中,用木炭、碎玻璃、苏打和硼砂等熔剂覆盖铜合金液面,使之与空气隔离。
(2)脱氧处理
由于铜氧化后生成的Cu2O,会降低塑性。因此,在熔炼普通黄铜和铝青铜以外的铜合金时,需采用含磷(8)14,%的磷铜脱氧,即用磷将Cu2O中Cu还原。对于普通黄铜和铝青铜,由于Zn和Al本身就是脱氧剂,不需另加脱氧剂。
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实际上主要为除去铜合金中的氢。对于锡青铜常用吹氮除气,在氮气气泡的上浮过程中,可将溶于液态锡青铜中的氢气带出液面。对于铝青铜除吹氮法外,还可用氯盐(ZnCl2)和氯化物(CCl4)进行除气,其原理也等同于铝合金的氯化物精炼法。对于黄铜,可采用沸腾法除气,因为组元Zn的沸点为907℃,在高于907℃的温度下熔炼时,Zn蒸汽泡的逸出会将液态黄铜中的气体带出。
(4)除渣处理
铝青铜中的固态夹杂物Al2O3的熔点高、化学稳定性好,不能用脱氧化法还原,只能用加入碱性熔剂,如苏打、萤石和水晶石的方法,造出低熔点、小比重的熔渣而被去除。其它铜合金的熔炼一般不加熔剂精炼。
二、铜合金和铝合金的铸造工艺
1、铜合金的铸造工艺特点
(1)需采用细砂造型,以降低铸件表面粗糙度,同时也防止铸件表面产生粘砂缺陷。由于铜合金液的比重大、流动性好,铜合金液易渗入砂粒间隙。
(2)铜合金的收缩率较铸铁的大,尤其是铝青铜,均需采用冒口、冷铁等工艺措施,使铸件顺序凝固,实现补缩。由于锡青铜的结晶温度范围宽,易产生显微缩松,应采用同时凝固原则。
(3)对含铝的铜合金如铝青铜和铝黄铜,为防止在浇注时的氧化和吸气,其浇注系统应具有好的挡渣、平稳充型能力,如常采用带过滤网和集渣包的、底注式的浇注系统。
2、铝合金的铸造工艺特点
(1)铝合金的铸造性能与其成分密切相关。如Al-S i合金的成分在共晶点附近, 为层状凝固方式,具有优良的铸造性能优良,而A l-Cu合金的结晶温度范围较宽,易产生缩松,其铸造性能最差。但是在实际生产中,铝合金铸件一般均采用冒口进行补缩。
(2) 由于液态铝合金极易氧化和吸气,其浇注系统的设计原则,是尽快将铝合金液体平稳地导入铸型,并具有强挡渣措施。通常采用缝隙式、牛角式、及雨淋式的开放式浇注系统。
(3)浇注铝合金时,应保证金属流连续不断,并防止其飞溅, 以防氧化。盛煌娱乐
