有色合金特性及熔炼
有色合金元素都有它固有的特性,各种合金都有各自特点,因此,从事有色铸件生产的工程技术人员和操作者必须了解和掌握其特点,制定相应合理的熔炼和铸造工艺,并严格按工艺操作,才能生产出优质合格的铸件。石墨铜套
(1)氧化性,有的合金元素如铝、镁、钛等是活泼元素,熔炼中极易氧化,形成氧化物,这些氧化物进入铸型,铸件即形成氧化夹杂,使铸件报废。因此在制定这类合金的熔炼和铸造工艺时应考虑这点。比如:熔炼时加覆盖剂以减少氧化;浇注前用溶剂清渣;设计平稳进入铸型的浇注系统,防止二次氧化;设置过滤网等措施。(2)易吸气性,有色合金在熔炼过程中具有吸气的特性,特别是铝合金和铜合金。合金含气浇注完毕时严重的冒口会上涨,铸件内会形成空洞,使铸件报废。轻微的铸件会出现气孔。气体的来源是水和空气中的水蒸气。因此在熔炼过程中使用的原材料和工具必须干燥,而且要在微氧化气氛中快速熔化。浇注前还必须进行脱气精炼,炉前检验合格后方可浇注。(3)收缩性,有色合金的线收缩和体收缩均较大。因此在制定模型工艺时缩尺有所区别,铸造工艺冒口和冷铁配合使用,方能取得满意的效果。(4)热裂纹倾向性大,由于有色合金的收缩较大,凝固时热强度较低,因此铸件在凝固收缩时受阻,即产生裂纹,铸件报废。工艺上必须采取相应的措施。比如,降低浇注温度;增大冒口;增加或加厚冷铁以提高冷却速度;降低芯子强度增加退让性等。(5)偏析,由于有色合金中元素之间耳朵密度差异较大,易产生成分不均,造成偏析。因此在合金浇注前必须充分搅拌等措施。(6)晶粒粗大,铝合金、镁合金和锌合金均有晶粒粗大的倾向,因此合金在浇注前需进行变质处理等措施。
二、有色合金的熔炼原理
(1)物理过程(溶解或机械混合过程)。有色合金是以一种金属元素为基础,添加一种或几种元素构成。升温熔化时,添加元素溶解于金属元素,形成固溶体或化合物相以满足合金性能的要求。不溶于金属元素的,形成机械混合物。如铜合金加入铅提高合金的减摩性,改善切削性能。(2)化学反应(氧化反应)大多数元素熔炼时都有氧化趋势,只是氧化程度不同。有的元素氧化反应强烈,如铝合金中的镁、铜合金中的锌部分燃烧跑掉。有的元素氧化反应形成氧化物,浮在液面。氧化程度随熔炼温度提高而加剧。石墨铜套批发
三、合金液的处理原理
合金熔化好后一般不能直接浇注,需经过脱气精炼、清渣处理和变质处理(如铝合金),合金液符合要求时,才能出炉浇注。(1)脱气精炼。有色合金在熔炼过程中极易吸气,研究表明,吸收的气体主要是H。合金含气,铸件会产生气孔和针孔,降低合金的力学性能。因此合金液在浇注前必须进行脱气精炼。方法有四种。A物理法:即往合金底部通惰性气体,产生气泡,气泡上浮,合金液中气体由于压差进入惰性气体气泡,随气泡排出。B物理化学法:把除气剂压入合金底部,发生化学反应产生气体,将合金中气体排出。C真空法:将合金放在密闭的容器中,然后抽真空,利用负压排出合金中的气体。D氧化还原法:研究表明,合金在熔炼时吸氧与吸氢成反比,因此控制微氧化气氛,使其氧化,吸氧和吸氢成反比,然后用脱氧剂脱氧,达到去气的目的。熔炼纯铜和锡青铜大多采用此法。
四、脱气精炼还能起到净化合金液的作用
(1)清渣处理,合金脱气精炼后,用打渣剂进行清渣处理,其过程主要是还原反应。金属元素在熔炼过程易氧化形成金属氧化物,与打渣剂化学反应,使金属元素回归合金液,其余形成杂质除掉。(2)变质处理,铝合金和锌合金在缓慢冷却条件下易形成晶粒粗大,降低合金的力学性能。因此需用变质剂进行变质处理,其过程是变质剂的钠离子扩散形成晶核细化晶粒。石墨铜套厂家
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