銅鑄件鑄造是一種用于熔化金屬、制造鑄模、將熔化的金屬倒入鑄模中、并在凝固后獲得具有一定形狀、尺寸和性能的金屬零件毛坯的成型方法。 銅鑄件鑄造鑄坯由于幾乎成形,達(dá)到了不加工或少量加工的目的,在一定程度上降低了成本和制造時(shí)間。 銅鑄造鑄造是現(xiàn)代裝備制造業(yè)的基本工藝之一. 與傳統(tǒng)工藝相比,銅鑄造鑄件具有更快的冷卻速度和更致密的組織,可以通過熱處理得到強(qiáng)化,其力學(xué)性能比砂型鑄件高15 %左右。 另外,銅鑄造獲得的鑄件質(zhì)量穩(wěn)定,表面粗糙度優(yōu)于砂型鑄造,廢品率低。 此外,整個(gè)工藝過程工作條件好,生產(chǎn)率高,工人易于掌握,為鑄造高質(zhì)量鑄件提供了良好的基礎(chǔ)。
(1)縮孔的形成 縮孔總是出現(xiàn)在鑄件上部或最后凝固的部位,其外形特征是:內(nèi)表面粗糙,形狀不規(guī)則,多近于倒圓錐形。通常縮孔隱藏于鑄件的內(nèi)部,有時(shí)經(jīng)切削加工才能暴露出來。縮孔形成的主要原因是液態(tài)收縮和凝固收縮。 (2)縮松的形成 宏觀縮松多分布在鑄件最后凝固的部位,顯微縮松則是存在于在晶粒之間的微小孔洞,形成縮松的主要原因也是液態(tài)收縮和凝固收縮所致。 (3)縮孔、縮松的防止措施 a)采用定向凝固的原則所謂定向凝固,是使鑄件按規(guī)定方向從一部分到另一部分逐漸凝固的過程。冒口和冷鐵的合理使用,可造成鑄件的定向凝固,有效地消除縮孔、縮松。 b)合理確定鑄件的澆注位置、內(nèi)澆道位置及澆注工藝澆注位置的選擇應(yīng)服從定向凝固原則;內(nèi)澆道應(yīng)開設(shè)在鑄件的厚壁處或靠近冒口;要合理選擇澆注溫度和澆注速度,在不增加其它缺陷的前提下,應(yīng)盡量降低澆注溫度和澆注速度。
鑄件的裂紋及防止 a)鑄件裂紋的分類及其形貌 鑄件一般有熱裂和冷裂兩種開裂方式。當(dāng)固態(tài)合金的線收縮受到阻礙,產(chǎn)生的應(yīng)力若超過該溫度下合金的強(qiáng)度,即產(chǎn)生熱裂;而冷裂是鑄件處于彈性狀態(tài)時(shí),鑄造應(yīng)力超過合金的強(qiáng)度極限而產(chǎn)生的。熱裂裂紋一般沿晶界產(chǎn)生和發(fā)展,其外形曲折短小,裂紋縫內(nèi)表面呈氧化色;冷裂裂紋常常是穿晶斷裂,裂紋細(xì)小,外形呈連續(xù)直線狀或圓滑曲線狀,裂紋縫內(nèi)干凈,有時(shí)呈輕微氧化色。 b)鑄件裂紋的防止 為有效地防止鑄件裂紋的發(fā)生,應(yīng)盡可能采取措施減小鑄造應(yīng)力;同時(shí)金屬在熔煉過程中,應(yīng)嚴(yán)格控制有可能擴(kuò)大金屬凝固溫度范圍元素的加入量及鋼鐵中的硫、磷含量。