[发明专利]套筒类锡青铜构件的离心铸造工艺

说明书

本发明公开了一种套筒类锡青铜构件的离心铸造工艺，该离心铸造工艺包括：1)铸型的准备，在离心铸造浇注前，在金属型内工作表面喷涂保护涂料；2)充分搅匀金属混合液并进行离心浇注；3)将离心浇注混合成型的铸件冷却成型；其中，金属混合液中Sn和Pb的重量份均为4‑5％，Zn的重量份为5‑6％，Fe的重量份小于0.3％，Al的重量份小于0.01％，其余为铜液。该离心铸造工艺改善了锡在铸件中产生偏析。

技术领域

本发明涉及套筒类锡青铜构件的离心铸造工艺。

背景技术

ZCuSn5Pb5Zn5铸造铜具有良好的合金耐磨性和耐蚀性，同时还具备易加工、良好的铸造性能和气密性。ZCuSn5Pb5Zn5铸造铜合金用于在较高负荷和中等滑动速度下工作的耐磨、耐腐蚀零件，如轴套、衬套、缸套、活塞离合器、泵件压盖以及蜗轮等。离心铸造是金属液在离心力作用下充型和凝固，金属补缩效果好，从而使得铸件组织致密，机械性能好；利用离心铸造方法铸造轴套类铸件不需浇冒口的设计，使得金属利用率可大大提高，而且在很大程度上提高了铸件的优率。

锡青铜在离心铸造过程中，由于铸件中各元素的密度不一样，导致所受离心力不同，还有各种元素的结晶温度不一样，使得铸件中各种元素分布不均匀，从而会导致铸件局部的硬度、屈服强度、延伸率不满足最初的设计要求。

但锡青铜中锡在铸件中铜溶解度只有6％左右，在铸件中扩散速度较慢，还受到密度较大Pb的影响，从而导致密度偏析。而且，还受到铸件中各个元素结晶温度的影响，锡的熔点在各种元素中是最低的，当温度降低到锡的凝固温度时，其周围的锡含量最高，从而造成了偏析，另外离心机的转速过快、金属型的工作温度太高、浇注温度过高等都容易产生偏析缺陷。为此本发明提供了一种新型铸造工艺防止铸件偏析。

发明内容

本发明的目的是提供一种套筒类锡青铜构件的离心铸造工艺，该离心铸造工艺改善了锡在铸件中产生偏析。

为了实现上述目的，本发明提供了一种套筒类锡青铜构件的离心铸造工艺，离心铸造工艺包括：1)铸型的准备，在离心铸造浇注前，在金属型内工作表面喷涂保护涂料；2)充分搅匀金属混合液并进行离心浇注；3)将离心浇注混合成型的铸件冷却成型；其中，金属混合液中Sn和Pb的重量份均为4-5％，Zn的重量份为5-6％，Fe的重量份小于0.3％，Al的重量份小于0.01％，其余为铜液。

优选地，步骤1)中所使用的保护涂料的成为氧化锌、热水和水玻璃的混合物。

优选地，保护涂料通过将水玻璃倒入温度高于65℃的热水中完全溶解后再将氧化锌倒入并充分搅拌。

优选地，在步骤1)中保护涂料喷涂前先将金属型内工作表面进行预热。

优选地，在步骤1)中保护涂料喷涂后将金属型内工作表面加热至360-380℃并保温2h。

优选地，步骤2)中离心浇注时，浇注温度为1190-1210℃。

优选地，步骤2)中用于离心浇注的铸型的转速其中，n为铸型的转速，G为铜合金重力系数，r为逐渐内壁的半径。

优选地，步骤2)中，金属混合液浇注成型后，快速在铸件的内腔撒上一层锡青铜铜屑。

优选地，步骤3)中离心浇注混合成型的铸件通过水冷冷却成型。