铜合金铸铸造缺陷及防止对策.ppt(C18620三菱伸铜高导电铜合金)

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本文导读目录：

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3、铜合金是黄金吗

铜合金铸铸造缺陷及防止对策.ppt

　　铜合金铸件铸造缺陷及防止对策清华大学曾大本1、铜合金铸件缺陷及其主要原因2、艺术铸造铜合金的冶金特性3、铜合金的熔炼原理及工艺铜合金铸造缺陷的大分类铜合金铸造缺陷的大分类（续）铸造缺陷和熔化、浇注、凝固的基本性质气孔、针孔缺陷示意图缩孔、缩松缺陷示意图铜合金铸件铸造缺陷分类及其主要原因铜合金铸件铸造缺陷分类及其主要原因（续）铜合金铸件铸造缺陷分类及其主要原因（续）2、艺术铸造铜合金的冶金特性艺术铸造铜合金的独特要求：①合金应满足艺术铸品的使用要求耐蚀性、色泽、声学特性和机械性能②合金应满足各种工艺要求铸造成形性能、可焊接性能、可打磨加工性能和表面着色性能2.1青铜锡青铜历史悠久的一种艺术铸造合金无锡青铜近代发展起来的新型青铜2.1.1锡青铜（1）锡青铜的组织和性能铸态：固溶体和（+）共析体相锡溶于纯铜中的置换型固溶体，塑性良好相以金属间化合物（Cu31Sn8）为基的固溶体，硬而脆耐磨性好（相硬质点镶嵌于软基体中）耐蚀性高（在蒸汽、海水和碱溶液中）铜锡二元相图含锡量对青铜机械性能的影响锡青铜的结晶温度范围很宽，凝固速度较慢时，容易形成缩松，这是导致锡青铜铸件渗漏的主要原因。

　　进行均匀化退火后，枝晶消失，能防止铸件渗漏。

　　但是分布均匀的显微缩松能储存润滑油，对于耐磨零件是有利的。

　　锡青铜呈糊状凝固，枝晶发达，很快就在铸件内形成晶体骨架，开始了线收缩，此时凝固层较薄，高温强度又低，因此铸件容易发生热裂。

　　反偏析是锡青铜铸件中常见的缺陷，铸件表面会渗出灰白色颗粒状的富锡分泌物，俗称“冒锡汗”。

　　“锡汗”中富集相，造成铸件内外成分不均匀，降低合金力学性能，而且使组织更加疏松，引起渗漏，同时，表面富集坚硬的相，恶化切削加工性能，加工后的表面会出现灰白色斑点，影响表面质量。

　　反偏析层一般有5mm左右，严重时可深入表皮下25～30mm。

　　出现反偏析的原因是锡青铜的结晶温度范围宽，枝晶发达，低熔点的富锡相被包围在枝晶间隙中，此时氢的溶解度因温度下降而急剧降低，呈气泡形成析出，产生背压，把富锡熔体推向枝晶间隙中心。

　　而在凝固后期，铸件从内到外仍存在着大量的显微通道，在氢气泡形成的背压和固态收缩力内外夹攻下，迫使富锡溶体沿枝晶间的显微通道向铸件表面渗出，堆积在铸件表面。

　　防止反偏析的工艺措施有：放置冷铁，提高冷却速度，出现层状凝固。

　　调整化学成分，如加入锌，缩小结晶温度范围。

　　采取有效的精炼除气措施，减少合金中的含气量。

　　锡青铜中合金元素的作用①锌锡青铜中加入锌可缩小锡青铜的结晶温度范围，提高合金的流动性，减小产生缩松的倾向。

　　且熔炼时锌的蒸汽压较高，所形成锌蒸汽可防止铜和锡元素氧化，净化合金，降低产生气孔的倾向。

　　锌对锡青铜的组织和性能的影响与锡相似，但加2%锌只相当1%锡的作用。

　　而锌的价格只有锡的1/5，故用锌代锡还可降低成本。

　　锌含量超过5%，易使纹饰不清晰，易受腐蚀，难以生成文雅的绿色外膜。

　　现代室外艺术铸件常选用含锌的锡青铜，俗称炮铜。

　　锡青铜中合金元素的作用②铅铅的硬度很低，在锡青铜中以质点状分布，提高合金的耐磨性能，也给青铜的加工带来方便。

　　凝固时铅富集在枝晶间的孔隙中，减少缩松，防止渗漏，一般铅含量在5%左右防渗漏效果最好。

　　青铜中铅比重较大，过量的铅会引起重力偏析，所以含铅锡青铜浇注前须注意搅拌，采用水冷或金属型来加快冷却，防止偏析。

　　锡青铜中合金元素的作用Cu-Sn-Pb系合金在室温状态下金相与颜色以及合金成分与强度、延伸率的关系。

　　锡青铜中合金元素的作用③镍青铜中镍无限地溶于固溶体内，促使树枝状晶体发达，因而加入微量的镍可以减轻锡铅的偏析。

　　加入1%～2%的镍，便能使晶粒细化，提高机械性能、耐腐蚀性能和热稳定性，改善青铜的铸造性能。

　　④铁铁的主要作用与镍相似，可以细化晶粒，提高强度，改善着色性能。

　　但含量必须控制在5%以下，否则使青铜发脆，同时降低耐腐蚀性能。

　　锡青铜中合金元素的作用⑤铝在锡青铜中铝是有害杂质，它使着色困难。

　　只要含铝0.5%，表面便从暗红色转为金黄色，进而成银白色。

　　但在无锡铝青铜中，铝能提高强度、耐腐蚀性和铸造性能。

　　⑥磷在锡青铜中必须加0.03%～0.06%的磷来脱氧，以改善铸造性能，过量易产生脆性相Cu3P，且降低着色效果。

　　⑦硅青铜中加入硅，便会使其机械性能及铸造性能恶化，但能增加耐腐蚀性能，硅使表面呈暗赤色到茶色，有时呈葡萄色，因表面覆有一层很致密的。

C18620三菱伸铜高导电铜合金

　　铜合金（copperalloy）以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。

　　管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。

　　含锌低於36%的黄铜合金由固溶体组成﹐铜合金。

　　为了改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等。

　　常用的消防栓防爆月牙扳手，就是黄铜加铝铸造而成。

　　铜镍二元合金称普通白铜﹔加有锰﹑铁﹑锌﹑。

　　种白铜广泛用於制造精密机械﹑眼镜配件、化工机械和船舶构件。

　　称青铜﹐并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。

　　锡青铜的铸造性能﹑减摩性能好和机械性能好﹐适合於制造轴承﹑蜗轮﹑齿轮等。

铜合金是黄金吗

　　常用的铜合金一般可分为黄铜、青铜、白铜三大种类，其中黄铜在机械制造业中应用范围最广。

　　铜合金主要用于制作发电机、母线、电缆、开关装置、变压器等电工器材和热交换器、管道、太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。

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