鑄造銅合金的工藝特點

    銅合金具有良好的耐磨性、耐蝕性、導(dǎo)電性及導(dǎo)熱性和一定的強(qiáng)度。廣泛用于制造軸套、蝸輪、泵體及電器和制冷設(shè)備上的零件。但銅合金的密度大、價格較貴。

    (1)鑄造銅合金分類鑄造銅合金分為鑄造黃銅和鑄造青銅兩大類。鑄造黃銅又分為普通黃銅和特殊黃銅，鑄造青銅又分為錫青銅和特殊青銅。

    ①普通黃銅是銅和鋅二元合金，鋅能提高黃銅的強(qiáng)度，當(dāng)含鋅量在30%～40%之間時，黃銅的力學(xué)性能較好。廣泛用于制造一般的耐磨和耐蝕零件。

    ②特殊黃銅為了改善普通黃銅的性能，在普通黃銅中加入少量其他元素，如鋁、錳、硅等，組成多元合金的黃銅稱為特殊黃銅。主要用于制造承受重載的齒輪，蝸輪和船用螺旋槳等零件。
 
    ③錫青銅銅和錫為主加元素的普通青銅。錫青銅耐磨性和耐蝕性較黃銅高，鑄造性能較黃銅差，因為鋸青銅的結(jié)晶溫度范圍大，流動性差，鑄件中易產(chǎn)生顯微縮松。適用于制造氣密性要求不高的耐磨及耐蝕件。

   錫青銅中加入磷元素，則具有較高的強(qiáng)度及耐磨性，適用于制造承受重載及高耐磨性的零件。

   ④特殊青銅以其他元素替代錫的青銅稱為特殊青銅。

   a.鋁青銅是銅和鋁為主加元素的特殊青銅。其強(qiáng)度和塑性都高于錫青銅。在酸、堿中的耐蝕性很高，可代替不銹鋼零件。鑄件的致密性很好。以鋁替代錫，其成本比錫青銅下降20%—25%。但鋁青銅的干摩擦系數(shù)大、導(dǎo)熱性差、不耐高溫蒸汽腐蝕等缺點，因此不可能完全取代錫青銅。

   b．鉛青銅是鋼和鉛為主加元素的特殊青銅，是很有價值的耐磨材料。鉛的硬度很低，在鉛青銅中以細(xì)小分散的顆粒分布在基體中，摩擦系數(shù)很小，導(dǎo)熱性較好，耐沖擊，可用于重要的軸套。但cu-pb二元合金的強(qiáng)度、塑性很低，只能鑲嵌在鋼套內(nèi)壁上，作為雙金屬軸承使用。為提高二元鉛青銅的力學(xué)性能，開發(fā)丁一些多元鉛青銅，可做整體軸承，省去了澆注雙金屬軸承的復(fù)雜工藝。

   (2)鑄造銅合金的工藝特點多數(shù)銅合金的收縮大（特別是鋁青銅）。為此，在鑄造時要控制凝固順序，防止縮孔的形成。錫青銅在液態(tài)下極易氧化，在澆注時應(yīng)不要斷流，同時澆注系統(tǒng)應(yīng)能防止金屬液的飛濺，以便金屬液平穩(wěn)流動。生產(chǎn)中常采用底注式澆注系統(tǒng)。錫青銅最適宜采用金屬型鑄造，因為金屬型的冷卻速度快，使金屬液凝固區(qū)變窄，不易產(chǎn)生縮松，鑄件內(nèi)部組織致密。鉛青銅易產(chǎn)生比重偏析現(xiàn)象，生產(chǎn)中一定要控制澆注溫度，澆注前耍充分?jǐn)嚢?，使液體成分盡量均勻，并使鑄件快速冷卻，以減輕比重偏析現(xiàn)象。

   (3)鑄造銅合金的熔煉鋼合金在液態(tài)下極易氧化，形成的氧化物因溶解在銅內(nèi)而使合金的力學(xué)性能下降。與鋁合金相同，銅合金一般也采用坩堝爐熔化，使銅液不直接接觸燃料和空氣，以減少金屬的氧化及損耗，保持金屬的純潔。為防止銅的氧化，熔化青銅時應(yīng)加玻璃、硼砂等熔劑，以覆蓋銅液。為去除已形成的cu20，最好在出爐前向銅液中加入0.3%～0.6%的磷鋼來脫氧。由于黃銅中的鋅本身就是良好的脫氧劑，所以熔化黃銅時，不需另加熔劑和脫氧劑。