Что такое кастинг меди？ Комплексное руководство

I. Что такое медный кастинг?

Медный кастинг в основном процесс формирования металла. Его основной принцип включает нагревание твердой меди (Cu) или его сплавов в полностью расплавленное состояние при высоких температурах, превращая их в жидкий жидкий металл. Этот жидкий металл затем выливают (заливают/отливают) в предварительно подготовленную форму, которая имеет определенную форму полости. После охлаждения (охлаждения) и затвердевания (затвердевания) в форме наконец получено сплошное металлическое продукт (литье), соответствующее форме полости формы.

Этот процесс кажется простым, но на самом деле является сложной системной задачей, интегрирующей материаловую науку, термодинамику, динамику жидкости и технические технологии. Понимание медного литья требует захвата следующих ключевых характеристик и коннотации:

Основная цель: интеграция формы и производительности

• Репликация формы:
  Основным преимуществом литья является его способность экономически производить детали с чрезвычайно сложными формами, внутренними полостями или каналами. Это сложно или дорого достичь со многими другими методами обработки металлов (например, кость, обработка). Плесень - это «негатив» формы; Жидкий металл заполняет его и затвердевает, точно повторяя форму полости.

• Производительность придает:
  Литье - это не только форма, но и процесс формирования свойств материала. Выбирая различные медные сплавы (например, латунь, бронза, купоникел), контролируя качество плавления, оптимизацию процесса затвердевания и применение необходимых пост-обработ Самосмение, немагнетизм, анти-бифоволинг).

Цепочка процесса основной процесса: от твердого до жидко

1. Таяние:
   Медные и легирующие элементы расплавляются в высокотемпературной печи (например, индукционная печь), с последующей переработкой (дегрессирование, дегазация, десклагирование), легирование (регулировка композиции) и контроль температуры для получения чистого, композиционно равномерного, расплавленного металла при подходящей температуре. Это основа для обеспечения внутреннего качества кастинга.

2. Создание формы:
   Подходящие формы выбираются и производятся в зависимости от формы литья, размера, требований к точности и объема производства. Это воплощает в себе разнообразие процессов кастинга:

   • Одноразовые формы: Например, песчаные формы (песчаная форма - зеленый песок, песок смолы, силикатный песок натрия и т. Д.), Инвестиционные оболочки (инвестиционная форма). После того, как кастинг затвердевает и охлаждается, плесень разрушается, чтобы удалить литью.

   • Постоянные плесени: Например, металлические умирают (постоянные плесени/умирают), умирает литья (умирает литья (умирает литья). Можно повторно использоваться сотнями до десятков тысяч раз.

3. Поливка:
   Расплатая медь переносится из печи в ковш и плавно, непрерывно и быстро заливается в полость формы через разработанную систему стробирования (стробирующая система). Температура заливки и скорость являются ключевыми параметрами управления.

4. Затвердевание и охлаждение:
   Жидкий металл высвобождает тепло внутри формы, подвергаясь изменению фазы от жидкости на твердое вещество (затвердевание) и продолжает охлаждение до комнатной температуры. Процесс затвердевания определяет внутреннюю структуру литья, плотность (наличие пористости усадки) и конечные свойства. Кормление (через стояки) и контроль затвердевания (например, с использованием озноб) находятся в центре внимания этой стадии.

5. Нокаут и уборка:
   Как только литье охлаждается достаточно (для предотвращения искажений/растрескивания), он удаляется из плесени (нокаут). Система стробирования, подъемы и вспышки/заусенцы удаляются, и выполняется очистка поверхности (взрывная работа, песчаная взрыва и т. Д.). Этот шаг дает окончательный результат кастинга.

6. Пост-обработка:
   Выполняется по мере необходимости: термическая обработка (например, отжиг, старение раствора), восстановление сварного шва, обработка, обработка поверхности (например, покрытие, покраска) для дальнейшего улучшения свойств или достижения конечных размеров и требований к внешнему виду.

Материальная основа: богатая медная сплава.

Чистая медь (красная медь) обладает отличной электрической и теплопроводности, но ограниченной литой и прочностью. Следовательно, кастинг меди в основном использует различные медные сплавы (медные сплавы), достигаемые путем добавления других элементов (например, Zinc-Zn, Tin-Sn, Head-Pb, алюминия-Al, Nickel-Ni, Silicon-Si, Beryllium-be, Manganese-Mn и т. Д.), Чтобы получить превосходные полные свойства: Beryllium-be, Manganese-Mn и т. Д.)

• Латуни (сплавы на основе Cu-ZN):
  Хорошая текучесть, легко отбрасывать, относительно низкая стоимость. Добавление свинца (свинцовая латунь) улучшает механизм; Добавление алюминия, марганца, железа увеличивает силу и коррозионную стойкость (например, алюминиевая латунь, латунь для марганца). Широко используется в клапанах, фитингах труб, передачи, декоративных деталях.

• Бронзы (первоначально сплавы Cu-Sn, теперь широко относится к медным сплавам в основном без Zn):

  • Жестяные бронзы: Отличная износостойкость, коррозионная устойчивость (особенно морская вода, разбавленная кислота), низкий коэффициент трения. Используется для подшипников, передач, художественных отливок.

  • Алюминиевые бронзы: Высокая прочность, высокая устойчивость к износу, высокая коррозионная стойкость, высокая температурная стойкость. Используется для тяжелых шестерни, кораблей, изнашивающихся деталей.

  • Ведущие бронзы: Исключительное антифрическое, встраиваемость и самосмазование. Основной материал для скользящих подшипников.

  • Кремниевые бронзы: Хорошая прочность, коррозионная стойкость, литья и сварка. Используется для насосных/клапанов, судовых фитингов.

  • Bereryllium Bronzes: Ультра-высокая прочность, высокая эластичность, устойчивость к износу, немагнитная. Используется для точных эластичных компонентов, вставки для плесени.

• CuPronickels (сплавы на основе Cu-Ni):
  Отличная коррозионная устойчивость к морской воде, антибиофообразие, привлекательный серебристый цвет. Используется для судовых конденсаторов, морских клапанов, медицинского оборудования.

• Чистая медь: В основном используется для отливок, требующих очень высокой электрической/теплопроводности.

Основные преимущества и применимость

• Комплексная форма производства: Может произвести детали со сложными внутренними полостями, изогнутыми поверхностями, тонкими стенами и мелкими деталями. Часто предпочтительный или только возможный процесс для многих сложных структурных частей (например, произведения искусства, корпус насоса, тела клапанов).

• Высокое использование материала: Значительный потенциал в ближней форме, уменьшение последующего обработки и сберегательного материала. Грубание/резьбое лом может быть в значительной степени переработан.

• Адаптируемость широкого размера: Может лить детали, от нескольких граммов (например, ювелирные изделия, электронные детали) до десятков тонн (например, винты кораблей, большие статуи).

• Отличные комплексные свойства: Присущие свойства медных сплавов (прочность, вязкость, устойчивость к износу, коррозионная стойкость, электрическая/теплопроводность, антимикробная, эстетика) полностью реализуются и используются в процессе литья.

• Партийная производственная экономика: Для производства партии, особенно с использованием постоянных плесени (металлические умирают, умирают литья), стоимость единицы является конкурентоспособной.

Отличие от других методов обработки меди

• VS Forging: Формирование изменяет форму металла и уточняет структуру посредством пластической деформации (удара, прессования), улучшения прочности/вязкости, но борется со сложными внутренними полостями и обычно имеет более низкое использование материала, чем литье. Кастинг превосходен в сложных формах.

• Против обработки: Обработка достигает формы, отрезая материал, предлагая высокую точность, но значительные материалы, особенно неэффективные/дорогостоящие для сложных деталей. Кастинг-это форма с чистой формой; Отходы в основном находятся в стробировании/подъемах (пригодных для переработки), подходящие для сложных деталей.

• VS Powder Metallurry (PM): PM формирует формы, нажимая и спекая металлические порошки, подходящие для пористых или специальных материалов. Тем не менее, литье, как правило, превосходит большие высокопроизводительные, высокопроизводительные (особенно проводящие/термически проводящие) медные детали.

• Против аддитивного производства (3D -печать): 3D-печать строит формы по слону за слоем, предлагая экстремальную свободу дизайна, подходящую для небольших сложных деталей и прототипов. Листинг сохраняет преимущества затрат и производительности для больших партий, больших деталей и специфических свойств материала (например, высокая плотность, высокая тепловая/электрическая проводимость), но сочетание двух (например, 3D -печатных форм/ядер) является тенденцией.

II Основные процессы: технический анализ кастинга меди

Медное литье-это сложный физико-химический процесс, включающий несколько ключевых шагов:

Дизайн сплава и подготовка плавления

• Выбор материала: Выберите подходящую степень медного сплава (например, Pure Cu, Brass, Bronze, Cupronickel, Special Cu сплав) на основе требований к конечному использованию литья (сила, проводимость, устойчивость к коррозии/износу, цвет, стоимость).

• Расчет заряда: Точно рассчитывать пропорции чистой меди, легирующие элементы (например, Zn, SN, PB, Ni, Al, Si, BE, MN) и возврат (лом).

• Плавильное оборудование: В первую очередь среднечастотные индукционные печи (эффективные, энергосберегающие, точный контроль температуры, равномерный состав сплава, относительно экологически чистый). Распространение, реверберационные и дуговые печи имеют конкретные применения.

• Процесс плавления:

  • Зарядка и таяние: Добавьте металлические заряды в последовательности (обычно сложная для плавления Cu, сначала Ni, затем легко окисляемый/летучий Zn, PB и т. Д.). Индукционные печи растоплены из металла с использованием электромагнитных индукционных вихревых токов.

  • Покрытие и окисление: Используйте покрывающие агенты (уголь, бура, стекло), чтобы уменьшить окисление и поглощение газа (в основном H₂). Добавьте дексидизаторы (например, фосфорный медь, кремниевые кальциевые сплавы) для удаления растворенного кислорода, предотвращая пористость газа и включения оксида.

  • Переработка (при необходимости): Удалить примеси (например, S, Fe). Для отливок с высоким требованием можно использовать инертный газ (например, AR), или вакуумное плавление.

  • Легирование: Добавить легирующие элементы, когда подходит температура расплава; Тщательно перемешайте для равномерного растворения.

  • Контроль температуры: Точно контролировать постукивание и температуры залива (обычно на 50-150 ° C выше сплавной лиджик), решающее значение для текучести, кормления и размера зерна. Контролируется с использованием термопалей и инфракрасных пирометров.

Создание формы: формирование металла

Плесень является основным инструментом, образующим внешний контур и внутренние полости литья. Общие процессы плесени для медного литья включают:

• Песочная литья: Наиболее широко используемый и адаптируемый метод литья.

  • Литье песка: Составлен в основном из основного песка (кремнеземный песок, песок циркона, хромитный песок и т. Д.), Связующую (глину, силикат натрия, смола и т. Д.) И добавки (угольная пыль, вода и т. Д.). Требуется адекватная прочность, проницаемость, рефрактерность, складываемость.

  • Методы формования:

    • Ручное формование: Высокая гибкость, подходящая для прототипов, небольших партий, больших или сложных деталей. Низкая эффективность, качество зависит от работников.

    • Машина формование: (Jolt-Squeeze, Shripe-Squeeeze, статическое давление, воздух и т. Д.) В значительной степени повышает эффективность и однородность уплотнения плесени. Подходит для партийного производства.

  • Системы связующего:

    • Глиняный зеленый песок: Низкая стоимость, широко используется. Высокая сила зеленого, относительно плохая проницаемость/складчивость.

    • Силикатный песок натрия: (Co₂ закален, эфир, вылеченная) быстрое затвердевание, высокая прочность, хорошая складываемость (особенно эфир). Гигроскопическая, сложная мелиорация песка.

    • Смоловый песок: (Фуран, Фенольный, щелочные фенольные пески без выпечки) Высокая точность измерения литья, поверхностная отделка, прочность, хорошая складываемость. Более высокие затраты, экологические проблемы (формальдегид, выбросы фенола).

  • Создание ядра: Создание ядер (песчаные ядер) для внутренних отверстий или сложных полостей. Часто делается из песка смолы, нефтяного песка, силикатного песка натрия. Требуется адекватная прочность, проницаемость, складываемость и надежное позиционирование в форме (отпечатки ядра, четпы).

  • Покрытия: Нанесите огнеупорные покрытия (например, на графитовой основе, на основе циркона) на полости плесени и ядра для улучшения поверхностной отделки, предотвращения проникновения металлов и усиления потока металлов.

• Инвестиционное кастинг (потерянный восковой кастинг): Предпочтительны для высокой высокой комплексности, качественных отливок высокого уровня.

  • Восковая инъекция: Введите материал с рисунком жидкости/пасты (на основе воска или на основе смолы) в металлическую матрицу, чтобы сделать точный восковой рисунок.

  • Сборка: Сварьте несколько восковых рисунков на восковую систему стробирования (заливка чашки, липку, бегун, ogate), чтобы сформировать кластер рисунков.

  • Здание оболочки: Повторно опустите кластер в рефрактерную суспензию (силикатный силикатный циркон на натрие, муку из глинозем и т. Д.) И штукатурка (разные размеры песка), высушивание/отверждение каждого слоя. Обычно 5-9 слоев образуют оболочку достаточной силы.

  • DePaxing: Нагрейте оболочку (пара, горячая вода или печь), чтобы растопить материал рисунка, оставив полную оболочку.

  • Стрельба: Запустите оболочку при высокой температуре (800-1100 ° C), чтобы удалить материал остаточного рисунка и влажность, увеличить прочность/проницаемость оболочки и разогрейте его для заливания.

  • Преимущества: Точность высокой размерности (CT4-7), хорошая поверхностная отделка (RA 3.2-12,5 мкм), могут отливать чрезвычайно сложные формы (тонкие стены, глубокие отверстия, мелкие детали), минимальная линейная флэша размножения, подходящие для сплавов с трудностями. Недостатки: Многие шаги, длительное время цикла, высокая стоимость, ограничения размера.

• Постоянное литье плесени (литье гравитационного матрица):
  Использует многоразовые формы из металла (чугун, литая сталь, медный сплав и т. Д.).

  • Преимущества: Более быстрое охлаждение, более плотная структура, лучшие механические свойства; Высокая точность, хорошая поверхность; Высокая скорость производства (не требуется литья). Недостатки: Высокая стоимость плесени, длительное время заказа плесени; ограничения на сложности части; Требуется покрытие и контроль температуры пресс -формы.

  • Приложение: Большое объем производства относительно простых или умеренно сложных отливок из медных сплавов, например, заготовки для передач, втулок, деталей клапана.

• Умирание: кастинг:
  Силы Жидкий или полу-твердый медный сплав под высоким давлением (от десятков до сотен МПа) на высокой скорости в полость точной металлической матрицы, где он быстро затвердевает под давлением.

  • Преимущества: Очень высокие показатели производства; очень высокая точность и отделка поверхности; может произвести сложные детали тонкостенной; Плотная структура (полусолидная литьем лучше). Недостатки: Дорогое оборудование; очень высокая стоимость хит; подвержен пористости газа; Как правило, подходит только для сплава с низким содержанием точки с низким содержанием, свободных, (например, некоторые латуни); ограничения размера.

  • Приложение: Большое объем производства небольших тонкостенных, высококвалифицированных деталей медного сплава, например, замков, оборудования, небольших шестерни, электрических разъемов.

• Центробежный кастинг:
  Заливает расплавленный металл в плесень, вращающуюся на высокой скорости, заполняя полость и затвердев при центробежной силе.

  • Преимущества: Плотная конструкция литья (особенно хорошо для газовой/усадки чувствительной к пористости); Хорошие механические свойства; Упрощает литье цилиндрических/кольцевых частей (втулки, кольца, трубы). Недостатки: В первую очередь для конкретных форм; плохая точность размеров/отделка поверхности на внутреннем диаметре (требует обработки); Сегрегация может произойти.

  • Приложение: Медные сплавовые рукава, втулки, фланцы, тела клапанов, кольцевые компоненты.

• Непрерывное кастинг:
  Непрерывно выливает расплавленную медь в форму для водяного охлаждения (кристаллизатор), где она затвердевает в определенную форму поперечного сечения (плита, заготовка, трубка) и непрерывно снимается.

  • Преимущества: Очень высокая эффективность производства; равномерная и плотная структура; Высокий материал; Легкая автоматизация. Недостатки: Высокие инвестиции в оборудование; В основном используется для производства заготовки для последующего проката, экструзии, ковки.

  • Приложение: Производство чистой меди, латунь, бронзовые плиты, заготовки, трубки для дальнейшего образования пластика.

Заливка: инъекция жидкого металла

Переложите расплавленную медь при подходящей температуре от печи в ковш (ручная, автоматическая машина для автоматической заливки) и непрерывно вылейте его плавно и быстро (избегая прерывания) в систему стробирования плесени.

Ключевые элементы управления:

• Температура заливки: Слишком высокие причины пористости усадки, проникновение металла, грубые зерна; Слишком низкие причины холодного отключения, ошибки, включения. Точно управление на основе сплава, размера части/толщины стенки, материала плесени.

• Скорость заливки: Влияет на стабильность наполнения плесени, захват воздуха, вентиляцию полости. Часто следует принципу «медленно-быстрому-слою» (медленный старт для вентиляции, быстрого начинки, медленный конец для кормления).

• Конструкция стробирования системы: Направляет металл, чтобы заполнить полость плавно, упорядоченно и турбуля; ловушки шлака; вентиляционные газы; Управление последовательности охлаждения/затвердевания. Включает в себя чашку для заливки, ливок, бегун, gante, ricers и т. Д. Дизайн имеет решающее значение, что напрямую влияет на качество литья.

Затвердевание и охлаждение: определение формы

Процесс, в котором медь теряет тепло внутри формы и превращается из жидкости в твердый. Сложный физический процесс, включающий теплопередачу, изменение фазы и усадку объема.

Характеристики затвердевания:

• Диапазон замораживания: Медные сплавы имеют совершенно разные диапазоны затвердевания (Liquidus к разности температуры Solidus). Широкие сплавы в диапазоне замерзания (например, некоторые из лидеров) имеют тенденцию к мягкому затвердеванию, что затрудняет кормление и подверженным микропористости; Узкие сплавы в диапазоне замерзания (например, алюминиевые бронзы, некоторые марганцевые бронзы) имеют тенденцию к направлению, что облегчает кормление относительно проще.

• Усадка: Медные сплавы подвергаются усадке жидкости, усадки затвердевания и усадки с твердым телом во время охлаждения. Усадка затвердевания является основной причиной усадки полостей и пористости; Сплошная усадка определяет конечные размеры и тенденцию искажения (требует рассмотрения усадки в конструкции плесени).

• Кормление: Чтобы компенсировать усадку затвердевания и предотвратить полости/пористость, обычно используются подъемы (резервуары расплавленного металла, расположенные над тепловыми центрами или последними для замораживания). Конструкция RISER (местоположение, размер, форма) и изоляционные/экзотермические меры являются ключом к эффективному кормлению.

• Утверждение направления: Управление направлением охлаждения (например, с использованием озноб, изоляции вставах), чтобы привести к постепенно затвердеть от участков наиболее далеко от подъема к подъемам, гарантируя, что вступитель укрепляет и может эффективно кормить кастинг.

• Скорость охлаждения: Влияет на размер зерна, расстояние между рычагами дендритов, микросегрегацию, распределение второй фазы, тем самым влияя на конечные механические/физические свойства. Металлическая плесень/литья дифта быстро охлаждается, что приводит к мелким конструкциям; Песчаная/инвестиционная литья охлаждается медленнее.

Нокаут, уборка и пост-обработка

• Нокаутировать: После того, как литье достаточно остынет (чтобы предотвратить искажение/растрескивание), удалите его из формы (вибрация, машины встряхивания).

• Удаление ворот/стояков: Удалите систему стробирования и стояки из литья, сбивая, распиливание, шлифование, резку пламени, гидравлическое сдвиг.

• Очистка поверхности:

  • Выстрел/песчаный взрыв: Используйте высокоскоростный стальный выстрел/песок, чтобы воздействовать на поверхность, удаляя прилипший песок, масштаб, зарывы, достижение чистой поверхности и ухаживание за работой кожи.

  • Химическая очистка: Марикан (удалить шкалу), щелочная очистка (удалить остатки песка в сердечнике) и т. Д. Важны соображения окружающей среды и безопасности.

  • Шлифование и отделка: Снимите вспышку, заусенцы, заглушки/заглушки вручную или механически; Одевайте поверхность.

• Термическая обработка (по мере необходимости):

  • Удаление стресса (отжиг).

  • Улучшение единообразия микроструктуры и механических свойств (старение лечения растворов, особенно для бериллийной меди, алюминиевая бронза).

  • Улучшение стабильности размеров (снятие стресса).

• Ремонт сварки (необязательно): Ремонт допустимые дефекты литья (например, небольшие поры, микропористость).

• Окончательный осмотр и покрытие: После прохождения проверки качества примените поверхностные обработки (например, пассивацию, гальванирование, живопись) по мере необходимости для коррозионной устойчивости или эстетики.

Iii. Типы медных отливок

Многочисленные медные сплавы используются для кастинга с разнообразными свойствами. Основные категории включают:

• Чистая медь (красная медь):

  • Оценки: например, C11000 (электролитическая медная медь - ETP).

  • Характеристики: чрезвычайно высокая электрическая (~ 100% IAC) и теплопроводность, отличная пластичность, хорошая коррозионная устойчивость (особенно в атмосфере, пресной воде). Плохая литья (умеренная текучесть, склонна к окислению/поглощению газа, высокой усадкой).

  • Приложения для литья: в первую очередь отливки, требующие очень высокой электрической/теплопроводности, например, большие электрические компоненты, плесени (например, непрерывные формы для литья), художественные отливки. Обычно песочный лист, центробежный бросок.

• Латуни (медные сплавы): Наиболее широко используемые литые медные сплавы.

  • Простые латуни: Двоичные сплавы Cu-ZN (например, C85800, C86100). Сила увеличивается с Zn, пики пластичности затем уменьшаются. Хорошая литья (хорошая текучесть, умеренная усадка).

  • Специальные латуни: Добавьте другие элементы для улучшения свойств:

    • Следующие латуни: Добавить PB (например, C83600, C84400, C85700). Значительно улучшить механизм и устойчивость к износу, улучшить самосмазывание. Широко используется в клапанах, фитингах труб, шестернях, подшипниках, замках, часах. Основание листовых латунов. В рамках экологических тенденций развиваются безвингические латуни (добавление BI, SE, TE и т. Д.).

    • Оловянные латуни: Добавить SN (например, C87500, C87600). Увеличить прочность, твердость и коррозионную устойчивость к морской воде (устойчивость к дезицификации). Используется для морских деталей, насосных тел.

    • Алюминиевые латуни: Добавить Al (например, C86200, C86300). Значительно увеличивает прочность, твердость, устойчивость к износу и коррозионную устойчивость (особенно эрозионную коррозию морской воды). Используется для тяжелых передач, червей, подшипников, кораблей.

    • Манганские медь: Добавить MN (например, C86500, C86700). Высокая прочность, высокая прочность, отличная коррозионная стойкость морской воды/пара, хорошее демпфирование. Используется для морских пропеллеров, подшипников с тяжелыми силами, передач, насосных корпусов, клапанов.

    • Кремниевые латуни: Добавить SI (например, C87500, C87800). Хорошая литья, умеренная прочность, высокая коррозионная стойкость (особенно высокоскоростная вода), легкая паялка. Используется для фитингов труб, корпусов насоса, корпуса смесителя клапанов.

    • Железные латуни: Добавьте Fe (часто с Mn, Al, например, C86300, C86500). Уточнить зерна, увеличить прочность и устойчивость к износу.

• Бронзы (первоначально сплавы Cu-Sn, теперь широко сплавы Cu без Zn или с Zn как несовершеннолетние):

  • Жестяные бронзы: Cu-Sn двоичные или мультиалеты (например, C90300, C90500, C90700, C91000, C91300).

    • Характеристики: превосходная износостойкость, коррозионная устойчивость (особенно морская вода, разбавленная кислота), низкий коэффициент трения (против газа), хорошая литья (хорошая текучесть, низкая усадка, тенденция сегрегации). Сила/твердость увеличивается с содержанием SN, пластичность уменьшается. Исторически самый важный сплав.

    • Применение: подшипники, втулки, шестерни, черви, износные рукава, детали клапана, насосные тела, художественные скульптуры, колокола. Бронзы с высоким тоном (> 10% SN) для высокопроизводительных износов.

  • Алюминиевые бронзы: Cu-Al двоичные или мультиалеты (часто с Fe, Ni, Mn, например, C95200, C95400, C95500, C95800).

    • Характеристики: среди высшей силы и твердости, отлитых медными сплавами; Отличная износостойкость, коррозионная устойчивость (особенно морская вода, серная/органическая кислота); Хорошее воздействие/устойчивость к усталости; высокая температурная устойчивость к окислению (до 500 ° C); искра. Приемлемо (хорошая текучесть, но более высокая усадка, склонная к окислению/поглощению газа).

    • Применение: тяжелые шестерни, черви, подшипники, втулки, сиденья клапанов, насосные буйки, пропеллеры кораблей, детали горнодобывающего механизма, устойчивые к химическому оборудованию, детали, устойчивые к искоренным инструментам.

  • Ведущие бронзы: Cu-PB двоичные или многоалежные (часто с SN, например, C93200, C93400, C93500, C93700, C93800, C94300).

    • Характеристики: содержат большие количества нерастворимых частиц свинца (5-25%), обеспечивая превосходную встраиваемость и соответствие (износ/антифрикция), анти-галлинг и самосменность, особенно подходящие для подшипников с низкой скоростью, высокой нагрузкой. Относительно низкая прочность/твердость.

    • Применение: основной материал для скользящих подшипников (втулки, снаряды), используемые в двигателях, тяжелой технике, железнодорожных транспортных средствах.

  • Кремниевые бронзы: Cu-Si двоичные или мультиалеты (часто с Zn, Mn, Fe, например, C87300, C87500, C87800).

    • Характеристики: хорошая прочность, коррозионная стойкость (особенно морская вода), литья и сварка; немагнитный; искра. Хорошая плавность, низкая усадка.

    • Применение: корпусы насоса, корпуса клапанов, фитинги для труб, судоходные фитинги, химическое оборудование, художественные отливки, взрывные инструменты.

  • Bereryllium Bronzes: Cu-be Binary или Multi-Alloys (часто с Ni, Co, например, C82000, C82200, C82500).

    • Характеристики: самый высокий уровень прочности среди литых медных сплавов (после старения раствора); Превосходная эластичность, усталость, устойчивость к износу, коррозионная устойчивость, теплопроводность, немагнитная; Хорошая литья (хорошая текучесть). Высокая стоимость, бериллий является токсичным, требующим строгой защиты.

    • Применение: точные эластичные компоненты (пружины, диафрагмы), детали с высоким содержанием (пластиковые вставки плесени, инструменты с устойчивой к искра), компоненты аэрокосмической/электроники, контакты с высокопроизводительным переключателем.

• CuPronickels (сплавы медных никелей):

  • Простые купроникели: Бинарные сплавы Cu-Ni (например, C96200, C96400).

    • Характеристики: превосходная коррозионная устойчивость (особенно морская вода, органические кислоты, щелочи); Хорошая сила, прочность, горячая/холодная работоспособность; привлекательный серебристый цвет; анти-биофоволинг. Приемлемая литья.

    • Применение: Трубные чашки для конденсатора судов, детали насоса на насосе/клапана морской воды, устойчивые к химическому оборудованию детали, медицинские устройства, монеты, декоративные детали.

  • Сложные купроникелсы: Добавьте Fe, Mn, CR, AL и т. Д. (Например, C70600 - CUNI10FE1MN, C71500 - CUNI30MN1FE).

    • Характеристики: дальнейшее увеличение прочности, коррозионная устойчивость (например, эрозия морской воды с высокой скоростью, коррозия стресса), теплостойкость.

    • Приложения: высокопроизводительные трубы конденсатора (часто используются вместе), теплообменники, высокотемпературные/клапаны высокого давления, оффшорное оборудование платформы.

IV Области применения: обширная сфера медных отливок

Используя их всесторонние преимущества в результате работы, медные отливки пронизывают все аспекты современного общества:

• Промышленное оборудование и производство машин:

  • Клапаны и фитинги труб: Тела смесителя, ворота/глобус/мяч/бабочка/чековые тела клапана, коптины, диски (обычно переносимая латунь, кремниевая латунь, алюминиевая бронза).

  • Насосы: Корпуса насоса, буйство, износ кольца для центробежных/зубчатых насосов (обычно алюминиевая бронза, жестяная бронза, латунь марганца).

  • Подшипники и втулки: Простые подшипники (свинцовая бронза, жестяная бронза, алюминиевая бронза), подшипники тяги, втулки (широко используются в различных системах механической передачи).

  • Передачи и черви: Маленькие/средние зубчатые колеса (свинцовая латунь), тяжелые шестерни с высокой нагрузкой и черви (алюминиевая бронза, бронза марганца).

  • Общие детали машины: Фитинги, втулки, фланцы, разъемы, корпусы, износные тарелки.

• Транспорт:

  • Морской пехотинец: Пропеллеры (алюминиевая бронза с высоким марганцем, никелевая алюминиевая бронза), клапаны морских насосов, конденсаторные трубки (Cupronickel), строгие подшипники труб (лигновые виды Cupronickel/Bronze), подгонки системы трубопроводов, части.

  • Автомобиль: Части карбюратора (традиционные), крышки радиатора, детали масляного насоса, цилиндры блокировки, клетки подшипников, кольца синхронизатора (специальные медные латуни, бронзы).

  • Железная дорога: Локомотив/подшипник -подшипники с локомотивом/каллинг (свинцовая бронза), детали тормозной системы, контактные полоски пантографа (металлургия порошка медного сплава).

  • Аэрокосмическая промышленность: Высокопроизводительные подшипники, передачи, гидравлические клапаны, проводящие компоненты (часто бериллийская бронза, специальные алюминиевые бронзы и т. Д.).

• Строительство и сантехника:

  • Системы трубопровода: Трубные фитинги, локти, футболки, крышки (интенсивно используйте литье на свинцовую латунь, латунь без свинца).

  • Сантехническое оборудование: Тела смесителя, ручки, насаждения для душа, сливные компоненты (в первую очередь используют ливую латунь, покрытую CR, Ni и т. Д.).

  • Архитектурное украшение: Дверные ручки, петли, замки, бляшки, арт -перилы, украшения на крыше (бронза, латунь).

• Power & Electronics:

  • Проводящие компоненты: Переключатель контактов, зажимы, разъемы шины (чистая медь, отличные сплавы с высокой конфиденциальностью).

  • Компоненты радиатора: Основы радиатора, части тепловой трубы (чистая медь, медные сплавы).

  • Электронная упаковка: Некоторые корпусы, базы (специальные медные сплавы).

  • Двигатели и электрические приборы: Моторные щиты, роторные стержни (чистые отливки Cu редки, в основном кованые), корпуса прибора.

• Искусство и культура:

  • Скульптура: Крупные городские скульптуры, статуи, фигуры животных (обычно жестяная бронза, кремниевая бронза, песок или инвестиции).

  • Колоколы и колокольчики: Церковные колокольчики, карильсоны, художественные колокола (высокая жестяная бронза).

  • Религиозные и декоративные предметы: Censers, Candlesticks, трофеи, бляшки, рельефы (бронза, латунь).

  • Музыкальные детали инструмента: Саксофоновые тела, трубы колокольчиков (латунь), тарелки (специальная бронза).

• Другие поля:

  • Аппаратное обеспечение и инструменты: Ключи, молотки (некоторые отливы медных сплавов), устойчивые к искра инструменты (бериллий бронза, алюминиевая бронза).

  • Носить детали: Горнодобывающие вкладыши, рулоны (алюминиевая бронза).

  • Потребительские товары: Замки, застежка -молния, рамы очков (в основном лист цинка, также латунь), декоративные предметы.

V. Контроль качества качества меди: дефекты и проверка

Процесс литья сложный со многими влиятельными факторами, что делает дефекты неизбежными. Общие дефекты и причины:

• Дефекты типа полости:

  • Газовая пористость: Газ, растворенный в металле (в основном H₂), осаждающего во время затвердевания, или газ, генерируемый плесенью/сердечником, захваченным металлом, неспособным сбежать. Появляется как сферические или грушевидные полости с гладкими стенами. Профилактика: Тщательное окисление/дегазация, улучшить проницаемость песка, обеспечить должным образом стробирующие вентиляционные отверстия, контроль температуры.

  • Пористость усадки/пористость усадки: Сформировано, когда усадка затвердевания металла не является достаточной компенсацией. Полость: большая концентрированная пустота; Пористость: тонкие рассеянные пустоты. Профилактика: Рациональный подряд/охлаждение для определения направления; обеспечить достаточное давление кормления; Контроль сплава (избегайте широкого диапазона замораживания).

  • Включение шлака (включения): Шлак, оксиды, частицы песка, увлеченные металлом в полость или плесень/стробирующая поверхность. Нерегулярные полости, содержащие шлак. Профилактика: Тщательное деслагение во время таяния; ловушка шлака во время заливки (ковшная губа, фильтры); Держите систему стробирования в чистоте.

• Поверхностные дефекты:

  • Проникновение металла (сжигание): Металл проникает в поры песка или химически реагирует с песком, заставляя песок прочно прилипать к листовой поверхности. Механическое проникновение (физическое), химическое проникновение (образуя низко-m.p. Соединения). Профилактика: Используйте более тонкий песок, рефрактерные покрытия; управление заливным температурой; Оптимизируйте свойства песка (уплотнение, рефрактерность).

  • Scab/Buckle: Закрепления поверхности плесени под огнем, металл проникает, образуя металлические комочки. Профилактика: Увеличить горячую силу песка (например, добавить глину, бентонит); Избегайте чрезмерной сушки поверхности; Более низкая температура.

  • Холод закрыт/Мисрюн: Металлические потоки не могут полностью слиться (холодный закрытый) или не заполнить полость (мишрун). Распространены в тонких участках, участки далеко от ворот. Появляется как швы или отсутствующие филе. Профилактика: Увеличить температуру заливки/скорость; улучшить плавность (сплав, перегрев); увеличить зону набора; улучшить вентиляцию.

• Дефекты формы и измерения:

  • Искажение (Варпад): Сокращение литья во время затвердевания/охлаждения из -за ограниченной усадки (плесень, ядро, геометрия части) или неровное напряжение. Профилактика: Оптимизировать конструкцию (однородные стены, жесткости); улучшить складываемость плесени/ядра; Использовать скорление; контролировать время нокаута; стресс облегчает.

  • Сдвиг плесени/сдвиг ядра: Размещение COPE/перетаскивание или ядер во время сборки плесени, вызывая размерное отклонение/форму. Профилактика: Повышение точности шаблона/ядра; укрепить местонахождение плесени/ядра (штифты для дюбелей); Обеспечить точное формование/сборка.

• Дефекты типа трещины:

  • Горячая слеза: Межгранулярные трещины, возникающие при высокой температуре во время окончательного затвердевания или сразу после, из -за сдержанной усадки (плесень, ядро, конструкция части). Требовые поверхности окислены. Профилактика: Улучшить складываемость плесени/ядра; Оптимизируйте дизайн (избегайте горячих точек, острых углов); более низкая температура заливки; управление вредными элементами (например, S).

  • Холодная трещина: Трансгранулярные трещины, возникающие при охлаждении, охлаждают до более низкой температуры (эластичное состояние) из -за напряжений литья (термическое, преобразование, механическое ограничение), превышающие прочность материала. Трещится прямо, поверхности чистые. Профилактика: Оптимизировать конструкцию, чтобы снизить концентрацию напряжения; улучшить складываемость; Скорость управления охлаждением (например, медленное охлаждение); стресс облегчает.

Методы проверки качества:

• Визуальный осмотр (VT): Самый базовый метод, проверяет дефекты поверхности, целостность контура.

• Проверка размерного: Проверяет размеры ключей с использованием суппортов, датчиков, координации измерительной машины (CMM).

• Жидкое пенетрантное тестирование (PT): Обнаружает разрушающие поверхности дефекты (трещины, поры, пористость).

• Тестирование магнитных частиц (МТ): Применимо только к ферромагнитным материалам (некоторые сплавы Cu с высоким Fe). Обнаружает поверхностные/ближние дефекты.

• Рентгенографическое тестирование (RT-рентгеновский/γ-ray): Обнаружает внутренние дефекты (пористость, полости усадки/пористость, включения, трещины), визуально показывает форму/размер/местоположение дефекта. Общий метод.

• Ультразвуковое тестирование (UT): Обнаружает внутренние дефекты, измеряет толщину, чувствительные к плоским дефектам (трещины). Требуется квалифицированная операция/интерпретация.

• Тестирование давления: Гидростатическое или пневматическое тестирование отливок, содержащих давление (например, клапаны, насосные тела) для проверки утечки.

• Металлографический анализ: Образцы исследовали микроскопически для оценки размера зерна, фазового состава, включений, дефектной природы, проверяют термическую обработку.

• Механическое тестирование свойств: Растяжение, твердость, ударные испытания для проверки свойств материала соответствуют требованиям.

• Анализ химического состава: Спектрометрия и т. Д., Чтобы проверить состав сплава.