离心铸造某些领域的发展及其展望资料

离心铸造某些领域的发展及其展望

唐军南通大学机械工程学院机电121

摘要：铸造是机械制造中生产机器零件或毛坯的主要方法之一，而离心铸造是利用离心力的作用进行铸造的方法，其在机械生产中得到广泛应用。而在离心铸造中影响铸件的质量主要因素主要有：喷涂质量、浇铸温度、型筒转速以及型筒转动平稳度。便于生产双金属铸件但是离心铸造的铸件容易偏析，不适合铸造密度偏析倾向大的合金。离心铸造工艺制品发展分析:离心铸造钢铁合金然而因铁液由外向内的凝固速度大导致夹渣、气泡内浮速度慢于凝固前沿由外向内的推进速度，从而使渣、气泡留在铸件内产生气孔、夹渣。一浇入型内即凝固，使夹渣和气泡根本无法内浮而被凝固在在铸件内，形成气孔、夹渣。二、离心铸造铜合金和铝合金据研究显示：随着离心速度的增加，zCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo合金的平均晶粒大小会先减小后增加，而离心压力降低了临界晶核形核能，提高了扩散激活能和形核速率。关键词：离心铸造，钢铁合金，铜铝合金，发展，展望

Development and Prospect of some areas of centrifugal casting

Tang Jun of Nantong University Mechanical Engineering College 121

Abstract: casting is one of the main methods of machine production parts or blank in mechanical manufacturing, and centrifugal casting is a casting method by utilizing the centrifugal force, which is widely used in machinery production. The main factors that influence the quality of centrifugal casting casting mainly has: the quality of spraying, pouring temperature, cylinder speed and barrel rotation stability. Under the action of centrifugal force, the directional solidification of metal casting from the outside to the inside, compact structure, no shrinkage, shrinkage, porosity, inclusions and other defects, mechanical properties, need to gate, riser, high utilization rate of metal. For production of dual metal castings but centrifugal casting easy segregation, not suitable for casting density segregation tendency of alloy. (two), analysis of a centrifugal casting steel alloy, however because of liquid iron from solidification rate in the high lead slag, floating rate is slower than the solidification front velocity of bubble is in advance, the centrifugal casting process of product development and make slag, bubbles in casting porosity, slag inclusion. A pouring type solidification, the slag and bubble cannot floating and solidify in casting, forming blowhole, slag. Two, centrifugal casting copper alloy and aluminum alloy according to the research shows: with the increase of the centrifugal speed, the average grain size of zCuSn3Zn8Pb6Ni1FeCo alloy decreases first and then increases, while the centrifugal pressure reduces the critical nucleus nucleation, improves the diffusion activation energy and the nucleation rate.

Key words: centrifugal casting, steel alloy, copper alloy, development, prospect

前言：

铸造是机械制造中生产机器零件或毛坯的主要方法之一，而离心铸造是利用离心力的作用进行铸造的方法，其在机械生产中得到广泛应用。1849年由英国人引领了铸管工艺发生了巨大的变革，逐渐淘汰了传统的以手工操作为主的立浇、卧浇砂型铸管工艺。经过近200年的发展，离心铸造的技术慢慢已经成熟。由于离心铸造具有生产成本

低廉、产品质量可靠，技术先进的优点。因此生产应用范围日益广泛。当今离心铸造在钢铁和铜上使用最广。

（一）离心铸造的基本原理及方式：

离心铸造是将熔融的金属浇入水平、倾斜或立轴旋转的铸型，在离心力的作用下，凝固成型的铸件的轴线与旋转铸型轴线重合的铸造方法。铸件多是简单的圆筒形，不用芯子即可形成圆筒内孔。目前离心铸造钢铁合金主要是来生产长管、发动机汽缸套各种铜套、双金属背铜套、各种合金轴瓦、造纸机滚筒、双金属轧辊、加热炉滚道和异形铸件等。

其基本铸造方式是在离心铸造机上进行的，可分为立式和卧式两种。在离心铸造中影响铸件的质量主要因素主要有：喷涂质量、浇铸温度、型筒转速以及型筒转动平稳度。离心铸造的铸型转速的确定是非常重要的。没有足够大的离心力，就不可能获得形状正确和性能良好的铸件。如果是离心力在铸造过程中过低，会引起筒中的金属散落现象。相反的，如果离心力过大的话，会使铸件产生裂纹，在砂套铸造过程中还可能引起胀砂和粘砂。在实际生产中，通常用以下式子来确定离心铸造的铸型转速：

n=55200/√(γ×R)

其中n——铸型的转速（r/min）;

γ——液态合金的重度（N/m ³）

R——铸件内表面半径（m）

一般情况下，铸型的转速大约在250到1500r/min范围内。离心铸造还有以下特点：

1.不需要型芯就可以直接生产

筒、套类的铸件，使铸造工艺大大简化，生产率高、成本低。

2.在离心力的作用下，金属从外

向内定向凝固，铸件组织致密，无缩孔、缩松、气孔、夹杂等缺陷，力学性能好

3.不需要浇口、冒口，金属利用

率高。

4.便于生产双金属铸件

但是离心铸造的铸件容易偏析，不适合铸造密度偏析倾向大的合金。

离心铸造存在的缺陷：

在离心浇铸工艺，生产中常出现的内部类缩松缺陷，孔和表面缺陷整个类三种铸造缺陷。

常见问题一：缩松类内部缺陷

这类缺陷有轻微贯通特性，容易导致零件泄漏，有进行渗补的可能性。

缩松类内部缺陷，一般是指离心铸管机加工后仍未明显暴露出来的缩松、缩孔等缺陷，主要呈网状或树枝状的孔洞。这类缺陷如果与零件内部管道及加工后的表面贯通，将导致零件内部不致密及泄漏现象。

如何修复离心铸管的表面缺陷有两种方法，即冷镶补法和热焊补法。其中，热焊补法通常有电焊、气焊、金属喷镀等，而冷镶补方法有环氧树脂修补、塞补、电刷镀。