C65100硅青铜棒坯上引工艺的探讨VIP免费

2009年2月第38卷第1期(总第214期)云南冶金YUNNANMETALLURGYFeb．2009Vo1．38．No．1(Sum214)C65100硅青铜棒坯上引工艺的探讨张全叶，马双义(成都豪能科技股份有限公司，四川泸州646000)摘要：对硅青铜C65100合金棒坯上引过程中拉断原因进行了分析探讨，提出了上引法生产该合金棒坯的熔炼工艺和铸造工艺。关键词：C65100合金；上引；放热过程；拉断中图分类号：TF111文献标识码：A文章编号：1006-0308(2009)01--0050-03DiscussiononUpcastingProcessofC65100SiliconBronzeBarZHANGQuan—ye，MAShuang-yi(ChenduHaonenScientificCo．，Ltd．，Luzhou，Sichuang646000，China)ABSTRACT：ThereasonsoftensilefailureduringtheupcastingofC65100siliconbronzebarwereanalyzedanddiscussed．Moreo—ver，thetechnologiesofsmeltingandcastingforproducingthiskindofalloybarbyupeastingprocesswerecomeupwith．KEYWORDS：C65100alloy；upcasting；exothermiepFoeess；tensilefailure1引言C65100合金因高的强度(且在低温下不降低)、耐磨性、易于钎焊、耐腐蚀性(抗大气，淡水和海水腐蚀)和优良的冷热加工性能广泛地被用于各种在腐蚀条件下工作的零件以及涡轮、齿轮、衬套、制动销和杆等耐磨零件。国内对此合金拉制棒的生产多采用挤压法和水平连铸法提供棒坯¨。关于上引法生产C65100棒坯的相关技术资料未见报道。2实验设备及其存在问题C65100合金的化学成分见表1所示。试验设备采用500kg中频熔炼炉、1000kg工频有铁芯保温炉(如图1所示)。保温炉分两个腔室，一个精炼室，一个工作室，精炼室底部有潜流槽。四头上引结晶器，牵引系统可实现自动化参数调整(任意设定，其中2项参数即可)。50收稿日期：2008--09--09作者简介：张全叶(1960一)，女，河南洛阳人，高级工程师。在试验过程中发现存在的问题：①上引铸造时棒坯容易拉断，棒坯不能正常引出结晶器；②引出后容易拉断，无法正常生产；③工艺实验成功转人正常生产后拉断现象也时有发生。拉断的上引棒坯出现凹陷现象，凹陷处的主要特征及其原因分析：①具有金属色泽的光亮底，且较浅。此种拉断应为棒坯气孔和夹杂所致。②凹陷处近似液穴状，棒坯的凝固只形成凝壳，断开后未凝固的液态流出，此种特征说明该合金在凝固区内存在复杂的物理化学变化。③拉断处平整光滑，断面与轴线垂直。此种特征说明铜水压力太小，需要稳定保温炉熔体的液面高度和结晶器插入深度。表1C65100化学成份Tab．1ChemicalcompositionofC65100张全叶，等C65100硅青铜棒坯上引工艺的探讨4．升降旋转系统5．进水管6．出水管7．牵引装置8．引锭杆9．铜水10．隔墙l1．潜流槽12．保温炉l3．溶炼炉14．起落控制系统图1上引铸造设备示意图Fig．1Schematicdiagramofcastingequipmentforupcastingprocess3工艺与讨论3．1熔炼工艺合理的熔炼工艺，能够减少熔体中的气体和渣量，抑制因气孔和熔渣造成的棒坯拉断现象。熔炼工艺主要包括：合金成分的设计，覆盖剂的选择，加料顺序的制定，熔炼温度的确定。1)合金成分的设计铜一硅一锰在高温时处于单相ot固溶体状态，当冷却到450~C以下时会有少量的化合物Mn：Si析出。棒材入库后也会由于析出MnSi或MnSi，使棒材自行破裂，硅的含量愈高，自行破裂现象愈严重，所以硅青铜中的硅含量应控制在3％以下(见图2和图3所示)。C65100中的硅含量的最大值是2％，可配上限。一方面符合对硅青铜合金的成分要求，另一方面可降低贵重金属铜的配人量。锰属于易氧化损失元素，故要配上限。合金中的锌能溶于铜一硅一锰固溶体中，使合金具有单一的均匀的组织。锌能使合金的熔炼过程极易进行，锌还可以降低合金冷却时的结晶间隔使铸造难度降低。所以在配料时应配入一定量的锌。在杂质允许范围和不影响合金性能的情况下，配人微量的铁一方面可以提高合金的机械性能，同时还可降低贵重金属铜的含量(见表2)。表2合金配料Tab．2Alloyingingredient345678Mn％(重量)图2等温曲线图Isothermalcurvesdiagram4812l62O24Si％(重量)图3不同硅含量相图Fig．3Phasediagramwithdifferentsiliconcontents2)覆盖剂的选择熔炼炉和保温炉的精炼室选择煅烧木炭作为覆盖剂，块度40m...