本發(fā)明是關(guān)于錫青銅鑄件的壓力鑄造方法。
過去，人們普遍認(rèn)為錫青銅鑄件不能用壓力鑄造法生產(chǎn)。只能用砂型、臘型、殼型鑄造方法進(jìn)行生產(chǎn)。對(duì)于帶有芯子的鑄件。不能用金型。特別是不能用壓鑄。其主要原因是因?yàn)殄a青銅液固相共存區(qū)寬。例如，錫青銅合金中含銅90%，含錫10%時(shí)，其平衡狀態(tài)下液固相共存溫度范圍為195℃。因此，錫青銅凝固過程中具有糊狀結(jié)晶。鑄件易產(chǎn)生熱裂缺陷。
近年來，人們對(duì)錫青銅鑄件的壓鑄方法進(jìn)行了研究。日本公開專利公報(bào)昭54-17324中敘述了青銅鑄件的壓力鑄造法。該專利中請(qǐng)認(rèn)為用耐熱鎢或鎢合金或鉬合金所制成的模具。選用下列壓鑄參數(shù)是可壓鑄出青銅鑄件的，其參數(shù)范圍是：
（1）模具加熱溫度為300-420℃;
（2）壓鑄比壓為200-500kg/cm2;
（3）注入速度為0.15-1M/sec;
（4）澆注溫度高于液相溫度100-170℃;
（5）留模時(shí)間為5-17秒;
從上述壓鑄參數(shù)可以看出，該專利申請(qǐng)有著比壓低、澆速低、模具溫度高、澆注溫度高、留模時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。
壓鑄比壓低則鑄件不夠致密。模具溫度高和澆注溫度高。則合金金相組織較粗，其合金強(qiáng)度受到影響，同時(shí)，模具壽命也會(huì)降低，使產(chǎn)品成本提高。留模時(shí)間長(zhǎng)，加之澆注速度低。影響了生產(chǎn)率提高。值得特別指出的是該專利申請(qǐng)認(rèn)為澆注速度高于1M/sec時(shí)，會(huì)形成紊流產(chǎn)生氣孔和熱裂，故該專利澆注速度應(yīng)控制在1M/sec以下。
本發(fā)明所述的錫青銅壓鑄方法與已有技術(shù)不同之處是它具有比壓高澆速大，模具溫度低，澆注溫度低、留模時(shí)間短的特點(diǎn)，提高了鑄件致密度和生產(chǎn)率，延長(zhǎng)了模具使用壽命，降低了產(chǎn)品成本。
本發(fā)明采用的壓鑄工藝參數(shù)為：
（a）模具溫度為150-300℃;
（b）澆注溫度高于液相溫度50-100℃;
（c）壓鑄比壓為500-1270kg/cm2;
（d）注入速度為15-45M/sec;
（e）留模時(shí)間為2-10秒。
以Cu-Sn為主要成分的錫青銅，在壓鑄條件下其金相組織不是單相α組織，而是α+β相組織，其中β相高溫塑性較好。借助于該合金這種特性，因而壓鑄工藝可采用低模溫和低溫澆注。以便增加β相彌散度。增加合金抗裂能力。為使上述工藝條件下不產(chǎn)生欠鑄等缺陷則采用500kg/cm2-1270kg/cm2比壓及高的澆注速度15-45M/sec。同時(shí)盡量縮短留模時(shí)間來利用β相高溫塑性好的特點(diǎn)。以滿足用耐熱合金制成的模具和型芯不致裂紋，縮短留模時(shí)間與傳統(tǒng)觀念不一致，以往用延長(zhǎng)留模時(shí)間來增加合金強(qiáng)度以克服裂紋，留模時(shí)間受模具溫度，澆注溫度和鑄件壁厚的影響。在上述壓鑄工藝參數(shù)內(nèi)。鑄件壁厚1-4mm時(shí)，留模時(shí)間為2-10秒。
采用上述壓鑄工藝參數(shù)生產(chǎn)出的鑄件具有表面光滑、組織細(xì)密、強(qiáng)度高等特點(diǎn)。同時(shí)，大大提高了生產(chǎn)率、延長(zhǎng)了模具的使用壽命。降低了產(chǎn)品成本。
當(dāng)所用壓鑄合金錫當(dāng)量為7-9.5%時(shí)，較佳的工藝參數(shù)是：
（1）模具溫度為180℃;
（2）澆注溫度為1100℃;
（3）壓鑄比壓為980kg/cm2;
（4）注入速度為26.6M/sec;
（5）留模時(shí)間為4.0sec。
據(jù)測(cè)試統(tǒng)計(jì)，在其它條件均相同情況下，比壓為940kg/cm2壓鑄出的鑄件比480kg/cm2壓鑄出的鑄件的致密度平均增加1.4%。因而其鑄件強(qiáng)度有很大提高。
另外，采用低溫澆注，可減少金屬燒損，熱耗降低。
1、錫青銅鑄件的壓力鑄造法，其特征在于所說的壓鑄法的工藝參數(shù)為：(a)模具溫度為150-300℃。(b)澆注溫度高于合金液相線50-100℃。(c)壓鑄比壓為500-1270kg/cm2。(d)注入速度為15-45M/sec。(e)留模時(shí)間為2-10sec。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所說的壓力鑄造法，當(dāng)所用錫青銅的Sn當(dāng)量在7-9.5%范圍時(shí)，其最佳工藝參數(shù)為：模具溫度為180℃澆注溫度為1100℃，壓鑄比壓為980kg/cm2，注入速度為26.6M/sec;留模時(shí)間為4sec。