机械制造基础
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2.铸造铜合金

铸造铜合金分为铸造黄铜和铸造青铜两大类。铸造黄铜是铜锌合金。黄铜强度高,成本低,铸造性能好,产量大。黄铜的铸造性能和工艺特点是熔点低,结晶温度范围较窄,流动性好,对型砂耐火性要求不高,可用较细的型砂造型,以减小铸件表面粗糙度值,减少加工余量,并可浇注薄壁复杂铸件。但是铸造黄铜容易产生集中缩孔,铸造时应配置较大的冒口,进行充分补缩。

铸造青铜又分锡青铜和铝青铜。锡青铜的结晶温度范围较宽,流动性差,但凝固收缩及线收缩率均小,不易产生缩孔,却易产生枝晶偏析与缩松,降低了铸件致密度。然而这种缩松便于存储润滑油,故适于制造滑动轴承。壁厚不大的锡青铜铸件,常用同时凝固的方法。锡青铜宜采用金属型铸造,因冷速大而易于补缩,使铸件结晶细密。锡青铜在液态下易氧化,在开设浇口时,应使金属液流动平稳,防止飞溅,故常用底注式浇注系统。锡青铜的耐磨性、耐蚀性优于黄铜,适于制造形状复杂、致密性要求不高的耐磨、耐蚀零件,如轴承、轴套水泵壳体等。

铝青铜的结晶温度范围窄,流动性好,易获得致密铸件。但其收缩大,易产生集中缩孔,需安置冒口、冷铁,使之顺序凝固。又因铝青铜易吸气和氧化,所以浇注系统宜采用底注式,并在浇注系统中安放过滤网以除去浮渣。

复习与思考题

2-1 试述铸造生产的特点,并举例说明其应用情况。

2-2 试分析比较整模造型、分模造型、挖砂造型、活块造型和刮板造型的特点和应用情况。

2-3 典型浇注系统由哪几部分组成?各部分有何作用?

2-4 什么是合金的铸造性能?试比较铸铁和铸钢的铸造性能。

2-5 什么是合金的流动性?合金流动性对铸造生产有何影响?

2-6 铸件为什么会产生缩孔、缩松?如何防止或减少它们的危害?

2-7 什么是铸造应力?铸造应力对铸件质量有何影响?如何减小和防止这种应力?

2-8 熔模铸造、金属型铸造、压力铸造和离心铸造各有何特点?应用范围如何?

2-9 砂型铸造时铸型中为何要有分型面?举例说明选择分型面应遵循的原则。

2-10 零件、铸件、模样之间有何联系?又有何差异?

2-11 试确定题2-11图各灰铸铁零件的浇注位置和分型面,绘出其铸造工艺图(批量生产、手工造型,浇、冒口设计略)。

题2-11图

2-12 为什么要规定铸件的最小壁厚?灰铸铁件的壁过薄或过厚会出现哪些问题?

2-13 为什么铸件壁的连接要采用圆角和逐步过渡的结构?

2-14 试述铸造工艺对铸件结构的要求。

2-15 题2-15图所示铸件各有两种结构,哪一种比较合理?为什么?

题2-15图