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黄铜铸造工艺

发表时间:2017-6-1 15:05:26  阅读次数:

铸造黄铜用于生产铸件的黄铜。黄铜铸件广泛应用于机械制造、舰船、航空、汽车、建筑等工业部门,在重有色金属材料中占有一定的分量,形成铸造黄铜系列。

铸造黄铜是以Cu-Zn二元合金为基础的铸造合金,其结晶温度间隔较小,铸造性能较好。与锡青铜相比,铸造黄铜的机械性能较高。此外,因黄铜中含有大量的锌,故成本较低。这些是铸造黄铜得以广泛应用的原因。
但与锡青铜及铝青铜相比,铸造黄铜的耐蚀性较差。由于锌的化学性质活泼,电极电位又较低,使得黄铜较易被腐蚀。特别是在海水及其它带有电解质的腐蚀介质中,黄铜组织中的富铜相与富锌相之间产生相间电流,加剧了电极电位较低的富锌相的腐蚀,这称为脱锌腐蚀。[2] 
黄铜中锌的固溶度很大,常温平衡状态下铜中可固溶约37%的锌,而在实际生产铸态下可溶锌30%左右。因此,锌在铜中有很好的固溶强化效果。普通黄铜虽有一定的强度、硬度和良好的铸造工艺性能,但耐磨性、耐蚀性,尤其是对流动海水、蒸汽和无机酸的耐蚀性能较差。所以,铸造黄铜中通常添加少量其他合金元素(主要有Mn、Al、Fe、Si、Pb等)来改善其力学、物理和化学性能,从而形成可满足各种使用性能要求的特殊铸造黄铜,如易切削黄铜、海军黄铜、高强度黄铜和压铸黄铜等。
黄铜的结晶温度范围很小(约30~40℃),当含锌量增加时,液相线温度下降很快,熔点随之降低,因此,黄铜具有良好的流动性,形成集中缩孔,不易形成疏松和晶内偏析。黄铜的熔点较低,含有大量易蒸发元素锌,当其蒸发时,可防止合金吸气,并带走铜液中的气体,使熔炼过程中吸气少,因此,黄铜铸件一般不产生气孔。同时,在熔炼黄铜时,锌本身具有强烈的脱氧作用,不需再用其他脱氧剂。因此黄铜比其他铜合金熔炼简便,铸造性能好。由于锌与氧的亲和力很大,黄铜熔炼过程中,容易生成氧化物ZnO,但它与Al2O3不同,易从铜液分离成渣,只要采取措施防止合金二次氧化,一般可避免氧化夹杂缺陷。黄铜的收缩率较大,凝固时易形成集中缩孔,因此,可按顺序凝固原则设置较大的补缩冒口。黄铜具有壳状凝固的特点,对铸造冷却速度敏感性较小,因而其力学性能对铸件壁厚变化的敏感性也较小。
在铸造生产中几乎不用二元黄铜,为满足特殊使用性能要求和改善铸造工艺性能,广泛采用多元黄铜铸造零件

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