从熔炼工艺提高锡青铜铸件质量的试验研究.pdf

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2013年第6期
造设各
2013年12月
FOUNDRY EQUIPMENT AND TECHNOLOGY
Dec 2013 No6
?试验研究?
从熔炼工艺提高锡青铏铸件质量的试验研究
宋伟,张蕾蕾2,宋鹏2,李黎忱
(1.太原理エ大学材料科学与工程学院,山西太原030024;2.太原重型机械配件厂,山西太原030024)
摘要:为了全面提高锡青铜铸件的质量,我们从锡青铜熔炼エ艺方面进行了深入的实验研究,改变了通常
使用的熔炼工艺,并对结果进行了理论分析和试验验证。新的熔炼エ艺对提高锡青铜铸件的内部和外部质量都
有明显的效果,在实际生产中,便于操作和控制,显著地提高了生产率和成品率。
关键词;锡青铜;铸件质量;熔炼工艺
中图分类号:TG146文献标识码:A文章编号:1674-6694(2013)06-0016-03
Experimental Study on the Quality Improvement of the Tin Bronze Casting
SONG Wei ZHANG Lei-lei, SONG Peng, LI Li-chen
(1. Taiyuan University of echnology, Materials Science and Engineering College, Taian Shani 030024, China
2. Taiyuan Heauy Machinery Parts Factory, aiyuan Shanxi 030024, China
Abstract: In order to improve the bronze casting quality, the melting process of bronze was further experimental studied and
improved. The results were theoretical analyzed in detail and was verified by experiments. The surface and internal quality of casting
was obviously improved by this new melting process which is convenient for operation and control. The production and the yield were
significantly improved
Key words: tin bronze, casting quality, melting process
锡青铜以其独特的性能和好的抗腐蚀性和良
②试样根据CB/T1176-1987浇注出来的试棒
好的耐磨性能,以及令人满意的机械强度,在某些
③石墨坩埚
方面有着非常广泛和无可替代的作用。近年来铸造
④其他工具
工作者对如何提高锡青铜铸件质量作了大量研究1.3试验方法
工作,对提高锡青铸件质量做出了贡献,但大多
分别使用通常锡青铜铸造标准的熔炼方法和
偏重于合金本身主要元素含量的关系配比,以及杂新的熔炼方法进行熔炼,并分别浇注出试样,编号
质的影响等。而在实际生产中仍然存着废品率较高后逐一进行测试比较
的问题。为了在生产中全面提高锡青铜铸件的质1.4试验条件
量,从熔炼工艺方面对提高锡青铜铸件质量进行了
为了保证试验条件的一致性,避免因材料、设
一系列的试验研究,取得了一些经验。
备及试验条件的不同而产生的误差,材料都是一次
1试验设备及条件
性采购,并经过化验确定了成分。设备提前都经过
调试校准,保证了试验结果的相对准确性和可比
1.1试验材料
性
①电解铜板;②99.9%纯锡片;(③牌号2Zn99995
2熔炼工艺及数据分析
锌锭;④牌号:Pb99.994铅锭
1.2试验设备
生产制造锡青铜铸件,除选择好的炉料,控制
①SSC2-12-16的坩埚电阻炉;
各主要元素及有害杂质含量外,熔炼工艺对其质量
收稿日期:2013-10-20
也起着十分重要的影响。
作者简介:宋伟(1957-),男,辽宁开原人,工程师,主要从事材料加
目前,锡青铜通常的熔炼标准过程是:先熔化
工方面的研究。
通讯作者:李黎忱(1959-),男,河北秦皇岛人,工程师,主要从事材
铜,熔清后升温到1200℃左右,加磷铜脱氧,然后
料加工方面的研究。
依次加入回炉料→锌锭→锡、铅→含气性检査→调
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宋伟,张蕾蕾,宋鹏,李黎忱:从熔炼工艺提高锡青铜铸件质量的试验研究
遗设各与工艺
整温度→出炉浇注。
时,才有可能存在于晶内),削弱了晶间联系,从而
我们经过试验,采用了一种新工艺熔炼锡锌铅使机械性能降低。新的熔炼工艺正好能减少铜液含
青铜,改变“通常标准”的加料顺序,取得了良好效气量和氧化夹杂,无疑会提高质量。
果,基本消除了严重裂纹现象,机械性能有所提高
表2是用同样配料按两种嫆炼工艺熔炼后浇
气密性也有好转。
注出来的试棒的化学成分。
新嫆炼工艺主要特点是将锌首先加在坩埚底
表2不同熔炼工艺试棒的化学成分比较(质量分数,%
部,上面再覆盖紫铜,整个熔炼过程简述如下
常规法熔炼后化学成分
新法熔炼后化学成分
坩埚预热到赤红色(550℃~600℃)→加锌、
Zn Pb
Ph CL
紫铜(或回炉料,覆盖在锌上)→熔清→加磷铜(或
1530578281其余516565297其余
不加)→加锡、铅→含气性检査→调整温度→出炉
5.745.7221其余15.235.722.75其余
浇注。
5.365162.81其余15.665662.89其余
表1为两种熔炼工艺浇注出来的试棒的机械
45.865,422.81其余5.745.782.81其余
性能数据比较(根据GB/11765-1987浇注出来的s52415541281其余「56856214其余
试棒,试棒成分锡6%、锌6%、铅3%、其余为铜)
65.845.782.62「其余5.705.742.75其余
715.245.702.01其余15.125.8012.82其余
表]两种熔炼工艺对机械性能的影响
815.335682.01其余15.765.722.80其余
通常法熔炼
新法焠炼
序号抗拉强度」延伸率「硬度「批拉强度延伸率硬度
915.66552.61其余5.745.662.85其余
Hb)
/Mpa
1053785.242.68其余5.685.812.62「其余
18.35
3.0
76.4
18.50
63,4
由表2可以看出采用新的熔炼工艺对主要添
217.70
10.6
62.5
16.50
73.1
加元素的烧损不是很大。
62.5
10.10
65.8
4
13.10
4.0
62.5
18.00
4.5
69.7
1)