铸造铜合金资料
铸铜C95400 (2)
ZCuAl10Fe3材料名称:铸造铜合金(10-3铝青铜,砂型)
牌号:ZCuAl10Fe3
标准:GB/T 1176-1987
●特性及适用范围:
ZCuAl10Fe3铸造铜合金具有高的力学性能,耐磨性和耐蚀性能好,可以焊接,不易钎焊,大型铸件自700℃空冷可以防止变脆。
ZCuAl10Fe3铸造铜合金用于要求强度高、耐磨、耐蚀的重要铸件,如轴套、螺母、蜗轮以及250℃以下工作的管配件。
ZCuAl10Fe3铸造铝青铜●化学成份:
铜Cu :其余
锡Sn :≤0.3(杂质)
锌Zn:≤0.4(杂质)
铅Pb:≤0.2(杂质)
镍Ni:≤3.0(不计入杂质总和)
铝Al:8.5~11.0
铁Fe:2.0~4.0
锰Mn:≤1.0(不计入杂质总和)
硅Si :≤0.20(杂质)
注:杂质总和≤1.0
●力学性能:
抗拉强度σb (MPa):≥490
屈服强度σ (MPa):≥180
伸长率δ5 (%):≥13
硬度:≥980HB(参考值)
●热处理规范:加热温度1200~1250℃;浇注温度1100~1180℃。
●铸造方法:砂型铸造。
铸造铜合金的成分、性能与典型用途
ZCuAl10Fe3Mn2 大气、淡水和海水中耐蚀性好,可以焊 齿轮,轴承、衬套、管嘴、以及耐热管
接,不易钎焊,大型铸件自 700℃空冷
配件等
可以防止变脆
铅青铜的化学成分(GB/T1176-1987)
化学成分(%)
合金牌号
合金名称
基本元素
杂质含量,不大于
锡
锌
铅
铜 铁 铝 锑 硅 磷 硫 砷 铋 镍 锡 锌 锰 总和
具有很高的强度和硬度,良好的耐磨性 适用于制造重型机械用轴套,以及要求
能和铸造性能,合金致密性高,耐蚀好, 强度高、耐磨、耐压零件,如法兰、阀
作为耐磨件工作温度不大于 400℃,可 体、泵体等
以焊接,不易钎焊
有很高的化学性能,在大气、淡水和海 要求强度高耐腐蚀的重要铸件,如船舶
水中均有良好的耐蚀性,腐蚀疲劳强度 螺旋桨,高压阀体,泵体,以及耐压、 ZCuAl8Mn13Fe3Ni2
ZCuAl10Fe3
具有高的力学性能,耐磨性和耐蚀性能 要求强度高,、耐磨、耐蚀的重要铸件,,
好,可以焊接,不易钎焊,大型铸件自 如轴套、螺母、蜗轮以及 250℃以下工
700℃空冷可以防止变脆
作的管配件
具有高的力学性能和耐磨性,可热处
理,高温下耐蚀性和抗氧化性能好,在 要求强度高,耐磨,耐蚀的零件,如,
合金牌号 ZCuAl8Mn13Fe3
铸造方法 σb/MPa(kgf/mm2)
力学性能,不低于 σ0.2/MPa(kgf/mm2) δ5(%) 硬度 HBW
S
600(61.2)
270(27.5)
15
1570
J
650(66.3)
280(28.6)
10
铸铜、锌课件2016
多元铸造铝青铜 (P.214 -)
ZCuAl10Fe3铝青铜合金 (10-3铝青铜) 铸态组织: α(Cu) +(α+ γ2 ) +k相(FeAl3) Fe的作用: ①形成异质核心,细化α(Cu) ; ② 阻碍三相共析转变 β → α+ γ2 +k ; ③ 扩大α(Cu) 相区,减少β 相及其转变产 物(α+ γ2 )共析体,消除“缓冷脆性”; ④加入适量Fe明显提高力学性能和耐磨性 ,但Fe ﹥4%抗蚀性下降。
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ຫໍສະໝຸດ 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SiO2膜,使着色困难。
(2 ) 铝青铜
铝青铜是含 8%~12%Al的 铜铝合金. 结晶温度范围 很小(~30℃),属 层状凝固(流动 性好,组织致密, 但体收缩大).
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δ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δ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。凝固速度 越慢,反偏析越严重。
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δ相被包 围在α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α枝晶 间的显微通道向铸件表面渗出,表面。堆 积在铸件
铸造铜合金的牌号和化学成分
合金牌号 ZCuSn3Zn8Pb6Ni1 ZCuSn3Zn11Pb4 ZCuSn5Pb5Zn5 ZCuSn10Pb1 ZCuSn10Pb5 ZCuSn10Zn2 ZCuPb10Sn10 ZCuPb15Sn8 ZCuPb17Sn4Zn4 ZCuPb20Sn5 ZCuPb30 ZCuAl8Mn13Fe3 ZCuAl8Mn13Fe3Ni2 ZCuAl9Mn2 ZCuAl9Fe4Ni4Mn2 ZCuAl10Fe3 ZCuAl10Fe3Mn2 ZCuZn38 ZCuZn25Al6Fe3Mn3 ZCuZn26Al4Fe3Mn3 ZCuZn31Al2 ZCuZn35Al2Mn2Fe1 ZCuZn38Mn2Pb2 ZCuZn40Mn2 ZCuZn40Mn3Fe1 ZCuZn33Pb2 ZCuZn40Pb2 ZCuZn16Si4 合金名称 3-8-6-1锡青铜 3-11-4锡青铜 5-5-5锡青铜 10-1锡青铜 10-5锡青铜 10-2锡青铜 10-10铅青铜 15-8铅青铜 17-4-4铅青铜 20-5铅青铜 30铅青铜 8-13-3铝青铜 8-13-3-2铝青铜 9-2铝青铜 9-4-4-2铝青铜 10-3铝青铜 10-3-2铝青铜 38黄铜 25-6-3-3铝黄铜 26-4-3-3铝黄铜 31-2铝黄铜 35-2-2-1铝黄铜 38-2-2锰黄铜 40-2锰黄铜 40-3-1锰黄铜 33-2铅黄铜 40-2铅黄铜 16-4硅黄铜 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 1.0~3.0 0.5~2.5 0.2~0.8 2.5~4.5 0.5~1.5 1.5~2.5 4.5~7.0 2.5~5.0 2.0~3.0 0.5~2.5 0.5~2.0 0.1~3.0 1.5~2.5 1.0~2.0 3.0~4.0 2.0~4.0 1.5~4.0 1.5~4.0 1.5~4.0 锡 2.0~4.0 2.0~4.0 4.0~6.0 9.0~11.5 9.0~11.0 9.0~11.0 9.0~11.0 7.0~9.0 3.5~5.0 4.0~6.0 2.0~6.0 1.0~3.0 8.0~11.0 13.0~17.0 14.0~20.0 18.0~23.0 27.0~33.0 7.0~9.0 7.0~8.5 8.0~10.0 8.5~10.0 8.5~11.0 9.0~11.0 4.0~5.0 2.0~4.0 2.0~4.0 1.0~2.0 2.0~4.0 2.5~4.0 12.0~14.5 11.5~14.0 Ni1.8~2.5 1.5~2.5 0.8~2.5 Ni4.0~5.0 4.0~6.0 锌 6.0~9.0 9.0~13.0 4.0~6.0 铅 4.0~7.0 3.0~6.0 4.0~6.0 P0.5~1.0 主要成分(质量分数)(%) 铝 铁 锰 硅 Ni0.5~1.5 铜 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 其余 ZQAl12-8-3-2 ZQAl9-2 ZQAl9-4-4-2 ZQAl9-4 ZQAl10-3-1.5 与GB1176-74 牌号对照 ZQSn3-7-5-1 ZQSn3-12-5 ZQSn5-5-5 ZQSn10-1 ZQSn10-5 ZQSn10-2 ZQPb10-10 ZQPb12-8 ZQPb17-4-4 ZQPb25-5 ZQPb30
铜合金铸件铸造工艺设计手册
铜合金铸件铸造工艺设计手册
一、浇注系统设计
1.铜合金阻流面积的计算公式
F阻=
√G 0.161K√h
说明:本式只适用于干型、侧注,其他浇注类型要乘以转换系数,见表1。
式中: G-铸件浇注重量(kg)
K-速度系数由表2选定
h-压力头高度由浇口杯表面至内浇道中心线距离(cm),见表3 表1转换系数
表3 h值的选定
顶注式中注式底注式
在设计开放式浇注系统时,压力头还要加上h1,按表4决定。
1
2.铜合金浇道各部分截面面积比例
铜合金浇道各部分截面面积比例见表5。
表5铜合金浇道各部分截面面积比例
3.各种浇道的具体结构尺寸。
3.1横浇道、直浇道尺寸见表6
表6横浇道、直浇道尺寸
h=0.8a
h=(1~1.2)a
注:a.断面积单位cm,其余mm.
b. 要求撇渣效果大时采用h大的横浇道。
3.2内浇道尺寸见表7
表7内浇道断面尺寸
注:断面积单位cm,其余单位mm。
一、冒口尺寸的确定
热节圆法计算冒口尺寸,见表8
表8热节圆法计算冒口尺寸圆柱型铸件
长方形铸件
易割冒口
轮和套类
H为切割冒口用的留量
二、锡青铜铸件的机械加工余量
锡青铜铸件的机械加工余量(手工造型)见表9。
表9锡青铜铸件的机械加工余量(手工造型)(单位:mm)。
铸造铜合金的主要特性和应用举例
ZCuSn10P1
10-1锡青铜
硬度高,耐磨性极好,不易产生咬死现象,有较好的铸造性能和切削加工性能,在大气和淡水中有良好的耐蚀性
可用于高负荷(20MPa以下)和高滑动速度(8m/s)下工作的耐蚀零件,如连杆、衬套、轴瓦、齿轮、蜗轮等
5
ZCuSn10Pb5
10-5锡青铜
耐腐蚀,特别对稀硫酸、盐酸和脂肪酸
续前表
序号
合金牌号
合金名称
主要特性
应用举例
13
ZCuAl8Mn13Fe3Ni2
8-13-3-2铝青铜
有很高的力学性能,在大气、淡水和海水中均有良好的耐蚀性,腐蚀疲劳强度高,铸造性能好,合金组织致密,气密性好,可以焊接,不易钎焊
要求强度耐腐蚀的重要铸件,如船舶螺旋浆、高压阀体、泵体,以及耐压、耐磨零件,如蜗轮、齿轮、法兰、衬套等
铸造铜合金的主要特性和应用举例(参考件)
(摘自GB 1176-87)
序号
合金牌号
合金名称
主要特性
应用举例
1
ZCuSn3Zn8Pb6Ni1
3-8-6-1锡青铜
耐磨性较好,易加工,铸造性能好,气密性较好,耐腐蚀,可在流动海水下工作
在各种液体燃料以及海水、淡水和蒸汽(<225℃)中工作的零件,压力不大于2.5MPa的阀门和管配件
14
ZCuAl9Mn2
9-2铝青铜
有高的力学性能,在大气、淡水和海水中耐蚀性好,铸造性能好,组织致密,气密性高,耐磨性好,可以焊接,不易钎焊
耐蚀、耐磨零Leabharlann 、形状简单的大型铸件,如衬套、齿轮、蜗轮,以及在250℃以下工作的管配件和要求气密性高的铸件,如增压器内气封
15
ZCuAl9Fe4Ni4Mn2
铜合金铸造特点综述
课题名称铜合金铸造特点课次授课日期授课班级授课地点教学目的与要求学习目标:1.了解常见铜合金的分类及特点2.熟悉常见铸造铜合金铸造成分、组织及铸造性能能力目标:能够根据铸造方法及铜合金特点,合理选择正确的铸造方法或者铸造铜合金素质目标:1.团队合作2.容忍、沟通与协调3.培养良好的职业修养重点难点及解决方法重点:1.常见铜合金的分类及性能2.铸造铜合金分类、组成、铸造性能难点:1.常见铸造方法特点2.铸造铜合金特性教学设计(方法、教具、手段、内容)方法:讲授教具:无手段:多媒体内容:1.常见铜合金分类2.铜合金铸造特点课外作业锡青铜铸件为什么有时会出现“缓冷脆性”?如何防止?课内容授课时间铜合金铸造特点一、铸造铜合金分类二、铸造铜合金牌号三、铸造铜合金性能10min 15min 25min授课内容备注铜合金铸造特点一、铸造铜合金分类二、铸造铜合金牌号三、铸造铜合金特性1. 铸造青铜分类:锡青铜:锡青铜是历史上最悠久的铸造合金,主要用于艺术铸造合金。
无锡青铜:是近代发展起来的新型青铜,它采用铝等元素代替价格昂贵的锡,同时使锡青铜的一些性能得到进一步改善。
优点:青铜的最大优点是具有很好的耐磨性,并且在蒸汽、海水及碱溶液中具有很高的抗腐蚀性能;其次,青铜的熔点较低,铸造性能较好,并具有较好的机械性能。
(1)铸造锡青铜力学性能:当锡含量小于5%~7%,处于a单相区时,随着Sn 含量的增加,强度和伸长率都增加;当合金锡含量超过5%~7%,伸长率下降,而强度继续上升;当锡含量达到18%左右时,强度和硬度最高,塑性降至最低点。
工艺性能:锡青铜熔炼工艺较简单,主要元素锡不易氧化和蒸发,在各类青铜中锡青铜的氧化倾向小,不用底注式的浇铸系统,不需要设置复杂的挡渣系统,一般采用雨淋式浇口,对于形状不复杂的中、小件可用简单的压边浇口。
锡青铜的线收缩率约为1.2%~1.6%,是铜合金中最小的,所以铸造内应力小、冷裂倾向小,适于形状复杂铸件或艺术品铸造。
ZCuZn38铸造铜合金成分性能
zcuzn3838铸造铜合金有优良的铸造性能和较高的力学性能和耐磨性可切削性能好可以焊接耐蚀性较好有应力腐蚀开裂倾向
ZCuZn38铸造铜合金成分性能Байду номын сангаас
ZCuZn38铸造铜合金
材料名称:铸造铜合金(38黄铜,砂型)
牌号:ZCuZn38
标准:GB/T 1176-1987
ZCuZn38特性及适用范围:ZCuZn38(38)铸造铜合金有优良的铸造性能和较高的力学性能和耐磨性,可切削性能好,可以焊接,耐蚀性较好,有应力腐蚀开裂倾向。
ZCuZn38化学成份:铜 Cu :60.0~63.0锡 Sn :≤1.0(不计入杂质总和)锌 Zn:其余磷 P:≤0.01(杂质)铝 Al:≤0.5(杂质)铁 Fe:≤0.8(杂质)锑 Sb :≤0.1(杂质)铋 Bi:≤0.002(杂质)注:杂质总和≤1.5
ZCuZn38力学性能:抗拉强度 σb (MPa):≥295伸长率 δ5 (%):≥30硬度 :≥590HB
铜合金的冶炼与铸造工艺
化学氧化处理
通过化学反应在铜合金表面形成一 层氧化膜,提高耐腐蚀性和装饰性 。
04
铜合金的应用领域
建筑领域的应用
01
铜合金在建筑领域的应用主要涉及管道系统、供暖系统、屋顶和外墙 材料等。
02
由于铜合金具有优良的耐腐蚀性和导热性,因此被广泛用于建筑行业 的管道系统,能够保证水质的清洁和管道系统的长期稳定运行。
搅拌器
用于在熔融状态下混合和均匀 化铜合金,保证成分的稳定性 。
模具和浇注系统
用于将熔融状态的铜合金浇注 或注入到铸型中,形成所需的
形状和尺寸。
02
铜合金的铸造工艺
铜合金的铸造方法
砂型铸造
利用砂型作为模具进行 铜合金的铸造,适用于
小批量生产。
熔模铸造
通过制作蜡模后进行熔 脱、焙烧、浇注等工序 ,可生产复杂形状的铜
电解冶炼
利用电解原理将铜和其他 金属元素从其化合物中还 原出来,生成金属单质。
湿法冶炼
通过化学反应将铜和其他 金属元素从其化合物中提 取出来,再进行精炼和提 纯。
铜合金的熔炼设备与工具
熔炼炉
用于熔化铜和其他金属元素, 一般采用电炉或燃气炉。
坩埚
用于盛放熔融状态的铜合金, 具有耐高温、耐腐蚀的特性。
03
在供暖系统中,铜合金的导热性能优异,能够快速传递热量,提高供 暖效率。
04
此外,铜合金还被用于屋顶和外墙材料,具有美观、耐久和防火等特 点。
机械制造领域的应用
01
铜合金在机械制造领域的应用非常广泛,涉及到各 种零部件和工具的制造。
02
由于铜合金具有良好的加工性能和耐磨性,因此被 用于制造各种轴承、齿轮、蜗轮等机械部件。
ZCuSn5Pb5Zn5铸造铜合金
ZCuSn5Pb5Zn5铜板
可提供产品状态:(1)状态:Y,M,Y4,Y2,Y1;(2)板材生产尺寸:可根据客户需求定制;(3) 生产形状:高精圆(方)棒、管型、方形、六角、线材、板材、异形;主要用于在较高负荷,中等滑动速度下工作的耐磨耐腐蚀零件,如轴瓦、衬套、缸套、活塞离合器、泵件压盖以及蜗轮等;对应牌号:欧标
CuSn5Pb5Zn5、日标C83600、美标BC6。
产品认证
性能优势miss周:l⒌⑶l⑦⒎③⑥⑼⒉⑤
1.具有极高的抗拉强度和屈服强度。
2.高塑性表现在可以在极限载荷下保持较大的变形能力,不易产生裂纹和断裂。
生产流程
原料准备→ 配料→ 熔炼→模具连铸(挤压)→ 光亮退火→ 倒角→ 拉拔→ 较直→ 涡流探伤→ 检验成分→ 包装
执行标准
GB/T 1176-1987等
成分表。
常用铸造合金材料培训材料
镁合金
镁合金具有轻质、高比强度和良好的抗震 性能等特点,主要用于制造汽车零部件和 电子产品。
铸钢
铸钢具有高强度、高韧性、良好的耐热性 和耐腐蚀性等特点,广泛应用于制造重型 机械、船舶、化工设备等领域。
铜合金
铜合金具有良好的导电性、导热性、耐腐 蚀性和加工性能,广泛用于制造电气、电 子、管道等领域。
铝合金
缺点
密度大,价格较高,强度较低。
05
铸造锌合金
铸造锌合金的种类与特性
铸造锌合金的种类
铸造锌合金主要包括压铸锌合金、重力铸造锌合金和特种铸 造锌合金等。
铸造锌合金的特性
铸造锌合金具有优良的铸造性能、机械性能、耐腐蚀性能和 焊接性能,广泛用于汽车、建筑、家电、交通工具等领域。
铸造锌合金的应用领域
01
优点
铸造性能好,可以制造复杂形状的零件;具有优良的机械性能和耐腐蚀性;密度 小,质量轻,有利于减轻产品重量。
缺点
成本较高,尤其是高铝铸造铝合金;对热处理敏感,容易发生变形和开裂;焊接 性能较差。
04
铸造铜合金
铸造铜合金的种类与特性
01
02
03
紫铜
纯铜,导电性和导热性好, 塑性好,但强度较低。
黄铜
铸造铝合金主要分为高铝铸造铝合金和低铝铸造铝合金两类。高铝铸造铝合金 具有较高的耐腐蚀性和耐磨性,而低铝铸造铝合金则具有较好的铸造性能和机 械性能。
铸造铝合金的特性
铸造铝合金具有优良的铸造性能、机械性能、耐腐蚀性和耐磨性,广泛应用于 汽车、航空航天、船舶、机械制造等领域。
铸造铝合金的应用领域
汽车工业
02
03
04
汽车零部件
铸造锌合金在汽车制造中广泛 应用于发动机、底盘、刹车系
铸造铜合金技术条件
铸造铜合金技术条件嘿,朋友们!今天咱们来唠唠铸造铜合金这档子事儿。
你可别小看这铜合金,它就像金属界的魔法材料。
铸造铜合金啊,就像是一场精心策划的美食烹饪大赛,但我们的食材是各种铜和其他金属。
首先呢,这原料就像组建超级英雄团队一样,每种金属都有它独特的超能力。
铜就像是队长,沉稳又有领导力,是这个团队的核心。
而那些添加的锌、锡之类的元素,就像是队员,各自带着特殊技能加入。
要是锌加多了,那铜合金可能就像个过于活泼的小孩,容易激动(性能变化),要是锡恰到好处,就像给这个团队请了个智慧军师,让整个铜合金变得更加坚韧又聪明(性能提升)。
再说这熔炼过程,那熔炉就像一个超级大火锅,各种金属原料就是锅里的食材。
温度得控制得像走钢丝一样精准,稍微高一点,就好像你把火锅的火开得太大,食材都烧焦了(金属烧损严重);低一点呢,又像小火慢炖过头,东西还没熟(不能完全熔合)。
铸造铜合金的模具,那可是这个魔法的容器,就好比是灰姑娘的水晶鞋,必须得量身定制。
要是模具不合适,那铸造出来的铜合金件就像穿错鞋的人,歪歪扭扭,根本没法看,也没法用。
在铸造的时候,液态的铜合金就像岩浆一样,充满了力量和热情。
你得小心翼翼地引导它流入模具,就像在指挥千军万马,要是指挥不当,这“马”就乱跑了(产生缺陷)。
铜合金的冷却过程也很有讲究。
它就像一场美梦的结束,要慢慢地、稳稳地醒过来。
要是冷却太快,就像有人突然把你从美梦中粗暴地叫醒,铜合金内部就会出现各种小脾气(内部应力、裂纹等缺陷)。
对于铸造铜合金的性能要求啊,就像我们对超级英雄的期待一样。
要有足够的强度,就像超级英雄要有强壮的体魄,能抵抗外界的压力和挑战;要有良好的耐腐蚀性,这就好比超级英雄要有坚强的意志,不被恶劣环境所侵蚀。
质量检测环节呢,就像是超级英雄的体检。
用各种检测手段来查看铜合金有没有隐藏的“伤病”,什么探伤啊、成分分析啊,一个都不能少。
就像超级英雄要全方位健康才能去拯救世界一样。
而且啊,铸造铜合金还得注重外观。
铸造铜合金检验标准
铜合金铸件 GB /T 13819-92铜合金铸件 GB /T 13819-92 1主题内容与适用范围本标准规定了铜合金铸件的分类、技术要求、试验方法与检验规则等。
本标准适用于铜合金砂型铸造、金属型铸造、连续铸造、离心铸造的铸件。
2引用标准(略)3铸件分类3. 1根据工作条件和用途将铸件分为三类,见表 1。
类别工作条件和用途标记示例:ZCu Sn 5Pb5 Zn 4技术要求4. 1合金的化学成分应符合 GB 1176的规定承受重载荷,工作条件复杂,用于关键部 特殊要求的重要铸件或用于重要部位的铸件承受轻载荷、用于一般部位的铸件工或有承受中等载荷、要求有较高的抗腐蚀性]耐磨性尺寸、表面质量、化学成分、力学性能及特殊要求 .■;.: ■■-:,~ 寸7面质量、化学成分、力学性能及补充要求'一-寸、、表面质量、化学成分或力学性能及补充要求3. 2铸件类别由需方在图样或技术文件中规定,对于未注明类别的铸件均视为川类铸 3. 3铸件图样标记如下所示:标苗号铸件烫别检验项目5-S /n -GB /T13819-924. 2铸件的力学性能应符合GB 1176的规定。
4. 3铸件尺寸和重量4. 3. 1铸件的几何形状及尺寸应符合图样要求,尺寸公差应符合GB 6414的规定。
有特殊要求时,应在图样中注明。
铸件尺寸公差不包括由起模斜度而引起的尺寸增减,如有特殊要求,由供需双方商定。
4. 3. 2铸件的机械加工余量可参照GB/T 11350的规定。
4. 3. 3铸件的重量公差可参照GB/T 11351的规定。
4. 4铸件的表面质量4. 4. 1铸件表面粗糙度应符合图样要求4. 4. 2铸件的浇冒口、毛刺、飞边等,在非加工表面上应清理到与铸件表面平齐,在待加工表面上允许的残留高度应符合表2的规定。
表2 mm4. 4. 3铸件表面不允许有裂纹、冷隔及穿透性缺陷。
4. 4. 4铸件上的铸字、标志应清晰,字体与位置应符合图样要求。
铸造铜锌钛合金
Cu-Sn二元相图
锡青铜(5×10-2Sn)旳铸态组织
南昌航空大学铸造工程系
Cu-Sn二元合金旳性能
力学性能取决于组织中α + δ共析体所占旳百分比;
含锡7%一10%之间旳合金 具有最佳旳综合力学性能。
含锡量对锡青铜力 学性能旳影响
南昌航空大学铸造工程系
锡青铜旳工艺特点
锡青铜旳结晶温度范围很宽,呈糊状凝固, 枝晶体发达,铸件轻易发生热裂; 锡青铜在凝固时会产生严重旳晶内(枝晶)偏 折,锡青铜旳逆偏析倾向较大。
南昌航空大学铸造工程系
第五章 铸造铜、锌、钛合金及其熔炼
铸造铜合金 铸造锌合金 铸造钛合金 铸造铜、锌、钛合金旳熔炼
南昌航空大学铸造工程系
§5-1 铸造铜合金概述
南昌航空大学铸造工程系
铸造铜合金旳特征
(1)机械性能
铸铜塑性很好,有良好旳耐磨性和疲劳极限。铸铜旳机械 性能大都超出了铸铝和铸镁合金。
南昌航空大学铸造工程系
铜合金熔炼旳一般原则
炉料表面必须清理洁净,预热,熔剂应焙烧或预熔 迅速熔炼,及时浇注 控制炉氛 注意加料顺序 严格控制熔炼温度 即时、精确执行炉前质量检验
南昌航空大学铸造工程系
铸造锡青铜旳熔炼工艺要点
先加入木炭覆盖剂,预热石墨坩埚 最迅速熔化铜合金 磷铜脱氧后,依次加入炉料 补加一定量磷铜终脱氧 浇包烘烤至红热 浇注温度约为1150~1180℃
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铸造铜合金熔炼质量旳控制
成份分析 折断(或称延展)试验 含气量试验
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§5-5 铸造锌合金
南昌航空大学铸造工程系
铸造锌合金旳特征
纯锌旳强度、塑性都低,较硬而脆; 合金化后机械性能、硬度和湿耐磨性 都比很好; 伸长率、冲击韧性和耐热性仍较差。 抗蚀性不好; 锌合金流动性好、浇注温度低。
第十四章铸造铜合金介绍
耐磨性好,用于耐磨零件 ,中等载荷转速轴承等。
8
第二节 铸造铝青铜
一、Cu-Al二元合金的成分组织
1、组织
α、βCu3Al (快冷)α +γ2 Cu32Al 19(平衡) 2、性能
力学性能,耐磨,耐蚀
收缩大组织致密,流动性好
3、缓冷脆性
缓冷: β 分解成γ2网状分布
工艺措施:快冷
种与氧亲和力比铜与氧亲和力更大的元素,将氧化亚铜中的 铜还原出来,生成的脱氧产物上浮至液面而被排除的过程, 称为“脱氧”。加入铜合金液中能使其中氧化亚铜还原的物 质,称为“脱氧剂”。
3
纯铜
工业纯铜的牌号及应用 纯铜含铜 99.90-99.99%,加工铜国家标准有9个牌号:3个纯
铜牌号、3个无氧铜牌号、2个磷脱氧铜牌号、1个银铜牌号;高 纯铜纯度可达 99.99%—99.9999% ,又称为4N、5N、6N铜。
工业纯铜的牌号用字母T加上序号表示,如T1,T2,T3等, 数字增加表示纯度降低。
H59 57~60 余量
机械性能
加工 状态
b MPa
%
HB
退火
250 35 -
退火
270 50 -
退火
300 40 -
退火 变形
300 25 - 420 5 103
19
二、特殊黄铜
1、硅黄铜ZCuZn16Si4 硅提高铸造性能,耐蚀性能,固溶强化。 应用:金属型或压铸,泵壳、叶轮、阀体等 2、铝黄铜ZCuZn26Al4Fe3Mn3 铝、锰溶入β、α 相,铁形成k相,提高性能,
30%Ni的合金中加入0.5%Fe,有相同作用。白铜中Fe的加入 量不超过2%,否则,反而引起腐蚀开裂。
锌白铜:锌白铜亦称“镍银”或“德国银”。锌能大量溶于Cu-Ni 合金中,形成单相α固溶体。锌起固溶强化作用,提高强度及抗大 气腐蚀能力。
14第十四章 铸造铜合金
第五节 铸造黄铜
第六节 铜合金成分优化设计
二、 Cu-Sn二元合金的性能及工艺特点
• • • • • • • • • • • • • 1、性能 图14-4 含Sn7-10%具有最佳的综合力学性能 2、工艺特点 (1)凝固速度较慢时,容易形成缩松,铸件渗漏。 均匀化退火,α 枝晶消除,可防渗漏。 (2)容易产生热裂。 (3)容易产生反偏析(冒锡汗) 防止反偏析的措施: 1)放置冷铁,提高冷却速度,出现层状凝固。 2)调整化学成分,如加入Zn,缩小结晶温度范围。 3)采取有效的精炼措施,减少合金中的含气量。 (4)铸件内应力小,冷裂倾向小。
三、 Cu-Al二元合金的性能
• 1、力学性能,图14-8 • 2、耐磨性能 • α 相上均匀分布了β ′相,耐磨性能好,适 用于湿摩擦工况。 • 3、良好的抗蚀性能 • 4、铸造性能好
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
四、ZCuAl10Fe3铝青铜
• • • • • • 1、名称:10-3铝青铜 2、成分:Al8.5-11%,Fe2-4%,其余Cu 3、Fe的作用 1)生成异质核心,细化α 相 2)阻止三相共析转变β --α +γ 2+k 3)扩大α 区,减少β 相及其α +γ 2共析体,消除 缓冷脆性。 • 4、铸态组织:α +少量共析体(α +γ 2)+ 富 铁相 • 5、应用:中等载荷,低转速的耐磨件。耐水压, 用于高压阀门。 • 6、热处理:淬火+回火,合金的常化处理
二、缓冷脆性
1、定义 在565℃时,共析反应β =α +γ 2的γ 2相呈网 状在α 晶相上析出,形成隔离晶体联接的脆性硬 壳,使合金发脆。这就是缓冷脆性,也称自动退 火脆性。 2、消除缓冷脆性的工艺措施 1)加入Fe、Mn等元素,增加β 相的稳定性,不使 β 相分解。 2)加入Ni以扩大α 相区,消除β 相。 3)提高冷却速度,在过冷至520℃时β —β 1, 在325 ℃时,β 1--β ′ 合金含有适量的β ′相时,具有较高的综合力学 性能。
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具有高的力学性能,耐磨性和耐蚀性能好,可以焊接,不易钎焊,大型铸件自700℃空冷可以防止变脆
要求强度高,、耐磨、耐蚀的重要铸件,,如轴套、螺母、蜗轮以及250℃以下工作的管配件
ZCuAl10Fe3Mn2
具有高的力学性能和耐磨性,可热处理,高温下耐蚀性和抗氧化性能好,在大气、淡水和海水中耐蚀性好,可以焊接,不易钎焊,大型铸件自700℃空冷可以防止变脆
140
6
785
Li、La
270
140
7
785
铸造锡青铜的主要特性和应用举例(GB/T1176-1987)
合金牌号
主要特性
应用举例
ZCuSn3Zn8Pb6Ni1
耐磨性较好,易加工,铸造性能好,气密性较好、耐腐蚀,可在流动海水下工作
在各种液体燃料以及海水、淡水和蒸汽(≤225℃)中工作的零件,压力不大于的阀门和管配件
ZCuSn10Pb5
10—5锡青铜
~
~
其余
ZCuSn10Zn2
10—2锡青铜
~
~
其余
铸造锡青铜的杂质限量(GB/T1176-1987)
合金牌号
杂质限量,不大于(%)
铁
铝
锑
硅
磷
硫
镍
锡
锌
铅
锰
总和
ZCuSn3Zn8Pb6Ni1
ZCuSn3Zn11Pb4
ZCuSn5Pb5Zn5
ZCuSn10Pb1
ZCuSn10Pb5
要求强度高,耐磨,耐蚀的零件,如,齿轮,轴承、衬套、管嘴、以及耐热管配件等
铅青铜的化学成分(GB/T1176-1987)
合金牌号
合金名称
化学成分(%)
基本元素
杂质含量,不大于
锡
锌
铅
铜
铁
铝
锑
硅
磷
硫
砷
铋
镍
锡
锌
锰
总和
ZCuPb10Sn10
10-10铅青铜
~
—
~
其余
—
—
—
ZCuPb15Sn8
15-8铅青铜
~
ZCuPb15Sn8
在缺乏润滑剂和用水质润滑剂条件下,滑动性和自润滑性能好,易切削,铸造性能差,对稀硫酸耐蚀性能好
表面压力高,又有侧压力的轴承,可用来制造冷轧机的铜冷却管,耐冲击负荷达50MPa的零件,内燃机的双金属轴瓦,主要用于最大负荷达70MPa的活塞销套,耐酸配件
ZCuPb17Sn4Zn4
耐磨性和自润滑性能好,易切削,铸造性能差
硬度HBW
ZCuPb10Sn10
S
180
80
7
635
J
220
140
5
685
Li、La
220
110
6
685
ZCuPb15Sn8
S
170
80
5
590
J
220
100
6
635
Li、La
220
100
8
635
ZCuPb17Sn4Zn4
S
150
5
540
J
175
7
590
ZCuPb20Sn5
S
150
60
5
440
J
150
ZCuAl10Fe3
ZCuAl10Fe3Mn2
铸造铝青铜的力学性能(GB/T1176-1987)
合金牌号
铸造方法
力学性能,不低于
σb/MPa(kgf/mm2)
σMPa(kgf/mm2)
δ5(%)
硬度HBW
ZCuAl8Mn13Fe3
S
600
270
15
1570
J
650
280
10
1665
ZCuAl8Mn13Fe3Ni2
S
645
280
20
1570
J
670
310
18
1665
ZCuAl9Mn2
S
390
20
835
J
440
20
930
ZCuAl9Fe4Ni4Mn2
S
630
250
16
1570
ZCuAl10Fe3
S
490
180
13
980
J
540
200
15
1080
Li、La
540
200
15
1080
ZCuAl10Fe3Mn2
S
490
15
1080
J
540
20
1175
铸造铝青铜的主要特性和应用举例(GB/T1176-1987)
合金牌号
主要特性
应用举例
ZCuAl8Mn13Fe3
具有很高的强度和硬度,良好的耐磨性能和铸造性能,合金致密性高,耐蚀好,作为耐磨件工作温度不大于400℃,可以焊接,不易钎焊
适用于制造重型机械用轴套,以及要求强度高、耐磨、耐压零件,如法兰、阀体、泵体等
一般耐磨件,高滑动速度的轴承等
ZCuPb20Sn5
在较高的滑动性能,在缺乏润滑介质和以水为介质时有特别好的自润滑性能适用于双金属铸造材料,耐硫酸腐蚀,易切削,铸造性能差
高滑动速度的轴承,及破碎机、水泵、冷轧机轴承,负荷达70MPa的活塞销套
ZCuPb30
有良好的自润滑性,易切削,铸造性能差,易产生比重偏析
40-2铅黄铜
其余
~
~
~
ZCuZn16Si4
16-9硅黄铜
其余
~
~
铸造黄铜的杂质限量(GB/T1176-1987)
合金牌号
杂质限量不大于(%)
铁
铝
锑
硅
磷
硫
砷
碳
铋
镍
锡
锌
铅
锰
总和
ZCuZn38
ZCuZn25Al6Fe3Mn3
ZCuZn26Al4Fe3Mn3
ZCuZn31Al2
ZCuZn35Al2Mn2Fe1
~
~
~
其余
ZCuAl10Fe3
10—3铝青铜
~
~
其余
ZCuAl10Fe3Mn2
10—3—2铝青铜
~
~
~
其余
铸造铝青铜的杂质限量(GB/T1176-1987)
合金牌号
杂质限量,不大于(%)
锑
硅
磷
砷
碳
镍
锡
锌
铅
锰
总和
ZCuAl8Mn13Fe3
ZCuAl8Mn13Fe3Ni2
ZCuAl9Mn2
ZCuAl9Fe4Ni4Mn2
—
~
—
—
—
ZCuPb17Sn4Zn4
17-4-4铅青铜
~
~
~
—
—
—
—
—
—
—
ZCuPb20Sn5
20-5铅青铜
~
—
~
—
—
—
ZCuPb30
30铅青铜
—
—
~
—
—
—
铸造铅青铜的力学性能(GB/T1176-1987)
合金牌号
铸造方法
力学性能,不低于
σb/MPa(kgf/mm2)
σMPa(kgf/mm2)
δ5(%)
70
6
540
La
180
80
7
540
ZCuPb30
J
—
—
—
245
铸造铅青铜的主要特性和应用举例(GB/T1176-1987)
合金牌号
主要特性
应用举例
ZCuPb10Sn10
润滑性能、耐磨性能和耐蚀性能好,适合用作双金属铸造材料
表面压力高,又存在侧压力的滑动轴承,如轧辗、车辆用轴承、负荷峰值60MPa的受冲击的零件,以及最高峰值达100MPa的内燃机双金属轴瓦,以及活塞销套、摩擦片等
ZCuSn10Zn2
铸造锡青铜的力学性能(GB/T1176-1987)
合金牌号
铸造方法
力学性能,不低于
σb/MPa(kgf/mm2)
σMPa(kgf/mm2)
δ5(%)
硬度HBW
ZCuSn3Zn8Pb6Ni1
S
175
8
590
J
215
10
685
ZCuSn3Zn11Pb4
S
175
8
590
J
215
10
590
可用于高负荷(20MPa以下)和高滑动速度(8m/s)下工作的耐磨零件,如连杆、衬套、轴瓦、齿轮、蜗轮等
ZCuSn10Pb5
耐腐蚀,特别对稀硫酸、盐酸和脂肪酸
结构材料,耐蚀、耐酸的配件以及破碎机衬套、轴瓦
ZCuSn10Zn2
耐蚀性、耐磨性和切削加工性能好,铸造性能好,铸件致密性较高,气密性较好
在中等及较高负荷和小滑动速度下工作的重要管配件,以及阀、旋塞、泵体、齿轮、叶轮和蜗轮等
要求高滑动速度的双金属轴瓦,减磨零件等
铸造黄铜的化学成分(GB/T1176-1987)
合金牌号
合金名称
化学成分(%)
锡
锌
铅
磷
镍
铝
铁
锰
硅
铜
ZCuZn38
38黄铜
其余
~
ZCuZn25Al6Fe3Mn3
25-6-3-3铝黄铜
其余
~
~
~
~
ZCuZn26Al4Fe3Mn3