3其他有色合金
除了铸铝合金和铸铜合金以外,还有很多种铸造有色合金。其中比较常用的是铸造镁合金、铸造钛合金和铸造锌合金。镁合金和钛合金由于具有高的比强度,故多用于航空工业。其中钛合金还对多种腐蚀性介质具有很强的耐蚀性,故也用于制造石油化工设备上经受腐蚀作用的铸件。锌合金具有比较高的强度和优良的铸造性能,故广泛用于制造薄壁的和结构复杂的铸件。
在铸造方法上,铜合金及其它有色合金除了采用砂型铸造外,还广泛采用金属型铸造、离心铸造、低压铸造以及石墨型铸造等多种特种铸造方法。
在铜合金铸造中,采用金属型铸造方法,以加速合金的凝固,对提高铸件质量,减少铸造缺陷,具有重要的作用。金属型铸造可细分晶粒(特别对于铝青铜和锰黄铜),减少气孔,提高合金的机械性能和气密性(对锡青铜特别重要),在铅青铜等高含铅量铜合金中,采用金属型(以及水冷金属型)铸造,能防止铜成分的偏析。又由于铜合金铸件中,筒形零件(轴承、衬套)等较多,故采用离心铸造方法较多。此外,大型铸铜件(如大型船用螺旋桨)还可采用低压铸造方法,以提高合金的致密度,并减少铸件在浇注过程中产生的夹杂物。某些铜合金(如铅黄铜)还可采用压力铸造方法。
镁合金由于铸造性能较差,特别是容易产生热裂,故大部分镁合金铸件仍是采用砂型铸造,仅小部分形状简单的铸件,可用金属型铸造。压力铸造方法在镁合金铸造中用得很少。
锌合金具良好的铸造性能,充填铸型能力强,且不产生热裂,故特别适宜于采用金属型和压力铸造。在大量生产中常用压力铸造方法生产薄壁和结构复杂的锌合金铸件。
钛合金由于化学活泼性极强,在铸造过程中钛液与大多数铸型材料(包括各种型砂及钢铁)都发生相互作用,致使铸件被沾污,故只能用特殊的铸型材料(如氧化钍或石墨)来铸造。
4铸造有色合金的熔炼
熔炼工艺对有色合金铸件的性能和缺陷有很大影响。多数有色合金易产生气孔和夹杂,尤其是钛合金、铝合金、镁合金和某些铜合金。一般的熔炼工艺流程是:
1)根据铸件技术要求所规定的合金牌号,可查出合金的化学成分范围,从中选定化学成分;
2)根据元素的烧损率和成分要求,进行配料计算,得出各种炉料的加入量,并选择炉料。若炉料受到污染,则需要进行处理,保证所有的炉料清洁、无锈,并在投料前进行预热; 3)检查和准备化用具,涂刷涂料,并预热,防止气体、夹杂物和有害元素的污染;
4)加料。一般加料顺序为:回炉料、中间合金和金属料,低熔点易氧化的金属料,如镁,在炉料熔化之后加入;
5)为了减少合金液的吸气和氧化的污染,应尽快熔化,防止过热,根据需要,有的合金液须加覆盖剂保护;
6)炉料熔化后,进行精炼处理,以净化合金液,并进行精炼效果的检验;
7)根据需要,进行变质处理和细分组织处理以提高性能,并检验处理效果;
8)调整温度,进行浇注。有的合金在浇注前要进行搅拌,以防发生比重偏析。