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。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,介绍锡青铜铜套离心浇注的过程。

熔炼过程：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10～15min,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3～5min使合金液充分返渣(这一过程不可缺少)。

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(Φ50～30mm×50mm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。用脱氧除气合格后的合金液浇注弯角试样(R10mm×120mm的半圆长条型),试样冷却至300℃左右时(试样表面刚变黑)淬火,然后敲断试样看其断口宏观组织,合格的断口平整呈土灰色,组织细密,无偏析和夹渣,折断弯角在30°～75°之间,表明材料的力学性能合格,可以浇注铸件。若折断弯角过大可适量加入合金化元素(Sn、P等)以提高合金的强度;若折断弯角过小可适量补加电解铜或纯锌以提高合金的韧性。若断口晶粒粗大并略带有砖红色,表明脱氧不彻底,应补加磷铜彻底脱氧后重新进行炉前检验,合格后才能浇注铸件。

213 浇注过程

浇注前在离心机金属型内刷上涂料(氧化锌和滑石粉各半,外加1%～3%松香调匀)防止粘型,然后将金属型预热至300～350℃后再缓慢冷却到工作温度40～80℃准备浇注。这时先使离心机转动平稳,采用先快后慢、先大后小的浇注方式比较快速的浇注,浇注温度根据合金牌号的不同而有所变化,应控制在1100～1200℃。若采用金属型2覆砂离心铸造工艺,覆砂层应彻底烘干,浇注温度比金属型低30～50℃,控制在1050～1100℃。若是浇注含磷较高的ZCuSn10P1合金材料时,浇注温度更应严格控制在960～980℃,否则铸件会产生严重偏析而报废。

铸件浇注完毕后不能立刻停机,应继续转动离心机,转动时间依据铸件的壁厚而定。根据生产经验,锡青铜铸件浇注完毕后离心机继续转动时间与铸件壁厚的关系的经验公式为:

    t=μ・δ式中 t———持续转动时间,min

   δ———铸件壁厚,mm

   μ———因数,μ=0115～0120

金属型离心铸造时μ取下限,金属型2覆砂离心铸造时μ取上限;铸件壁厚<20mm时μ取上限,铸件壁厚>30mm时μ取下限。