CN1916210B - 重力铸造用铜锭及其铸造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及重力铸造用铜锭及其铸造方法。该铜锭的铸造原料包括基本原料和添加剂两部分，基本原料中成分百分比：铜为59-61wt％，铅为1.1-1.7wt％，铝为0.5-0.7wt％，余量为锌；添加剂包括精炼剂和细化剂。铜锭的铸造步骤为：(a)按成分配料；(b)将铸造原料加热熔化；(c)加入精炼剂并均匀搅拌后除去杂质；(d)加入细化剂并搅拌均匀，使晶粒细化；(e)取样检验金属液的流动性和各元素成分比例，不符合则再次加入原料或精炼剂；(f)浇注成铜锭自然冷却；(g)检验铜锭的性能并分级。本发明的重力铸造用铜锭具有金属液流动性好、铸造产品缺陷少、成品率高、可抛光性能好等优点，减少了工作人员的劳动量，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及铜锭，特别涉及重力铸造用铜锭及其铸造方法。
技术背景
重力铸造是一种新型的铸造生产方式，它是采用重力浇注机等自动设备来铸造体积比较小的铸件，特别是相对精密铸件的铸造方法，它具有环境污染小，生产效率高等优点，在铸造领域的应用越来越广。
重力铸造一般采用金属模型和树脂砂芯来实现铸件的生产，它对铸造的原料要求比较严格，尤其是对铸造原料熔化后的金属熔液的流动性要求很高，目前重力铸造领域中，使用黄铜和紫铜较为普遍，但是均存在熔化后流动性差、加工出的成品抛光性能差、存在诸如夹砂、冷隔和硬质点等铸造问题。
归纳起来，当前技术中重力铸造铜锭存在如下缺点：
1.熔化后流动性能差。流动性差是造成很多铸造缺陷如冷隔等的根本原因，同时造成铸造成品率较低，70％的成品率对于铸造行业其他合金来说是很低的。
2.铸造出的成品可抛光性能差。现有的铜合金铸造出产品后表面粗糙，需要十数次的抛光才能勉强达到需要的效果，这样劳动强度大，效率也不高。
3.铸造产品的内部缺陷多。现有的类似铜合金在铸造过程中含有的杂质量大，除表面光洁度低外还会出现硬质点等内部质量缺陷。
发明内容
本发明为了克服现有技术中存在的缺点，提供了一种重力铸造用铜锭及其铸造方法。利用该方法铸造出的铜锭具有流动性好、可抛光性能高、所含的杂质少和铸造出的成品率高等优点。
本发明的技术方案如下：
一种重力铸造用铜锭，包括基本原料和添加剂两部分，其中所述的基本原料中成分组成为：铜为59-61wt％，铅为1.0％-1.7wt％，铝为0.5-0.7wt％，余量为锌；
所述的添加剂包括精炼剂和细化剂，所述的精炼剂为稀土精炼剂，所述的精炼剂加入量为所述基本原料总重量的3～4％；
所述的细化剂组成的为：铜为60～80wt％，铝为5～10wt％，余量为硼，所述的细化剂的加入量为所述基本原料总重量的0.5％～1.0％。
重力铸造用铜锭的铸造方法，包括如下步骤：
(a)选定上述铸造铜锭所需的各原料成分后，进行称重配比；
(b)先将铜原料放入工频炉加热至1050℃熔化，铜熔化后依次加入锌、铝和铅，熔化成合金溶液并搅拌均匀；
(c)待合金熔液温度升至1050℃后加入稀土精炼剂，均匀搅拌后将合金溶液表面及底部的杂质除去；
(d)待合金熔液温度再次至1050℃时，加入所述的细化剂并搅拌均匀；
(e)取样检验，检验合金熔液的流动性和合金熔液中各组成元素的比例，若金属熔液的流动性不符合要求则再次加入所述的细化剂，若金属液的元素成分组成不符合要求，则加入相应的原料，继续搅拌，使均匀熔化，直至合金熔液的流动性和成分组成满足要求；
(f)浇注成铜锭自然冷却；
(g)检验铜锭的性能并分级。
所述的金属液流动性检验的方法是将所述的金属液流过铁筒，查看筒壁上金属痕迹光滑与否。
按照本发明制作出的铜锭，相对于现有的重力铸造用铜锭具有如下优点：
1.流动性好。利用本发明的重力铸造用铜锭熔化后进行重力铸造，浇注过程进展顺利，铸造出的产品铸造缺陷少，成品率由以往的70％提高到90％。
2.可抛光性能明显提高。经过精炼除杂过程和晶粒细化流程后，合金的杂质含量大大减少，铸造出的铜锭表面光洁度大大提高，晶粒大小均匀，分布均匀，抛光到相同等级需要的次数明显减少。
3.铸造出产品的缺陷少。铸造中除了流动性差会造成冷隔等缺陷外，还会因为杂质多而出现砂眼、硬质点等，通过精炼流程后还可以净化杂质减少铸造缺陷，细化流程可以提高铸件的表面光洁度，这样铸造产品质量上就有了显著提高。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对重力铸造用铜锭及其铸造方法做详细说明。
实施例1
一种重力铸造用铜锭，包括基本原料和添加剂两部分，其中所述的基本原料中成分组成为：铜为59wt％，铅为1.1wt％，铝为0.5wt％，余量39.4wt％为锌；
所述的添加剂包括精炼剂和细化剂，所述的精炼剂为稀土精炼剂，所述的精炼剂加入量为所述基本原料总重量的3.0％；
所述的细化剂组成的为：铜为60wt％，铝为5wt％，余量35wt％为硼，所述的细化剂的加入量为所述基本原料总重量的0.5％。
重力铸造用铜锭的铸造方法，包括如下步骤：
(a)选定上述铸造铜锭所需的各原料成分后，进行称重配比；
(b)先将铜原料放入工频炉加热至1050℃熔化，铜熔化后依次加入锌、铝和铅，熔化成合金溶液并搅拌均匀；
(c)待合金熔液温度升至1050℃后加入稀土精炼剂，均匀搅拌后将合金溶液表面及底部的杂质除去；
(d)待合金熔液温度再次至1050℃时，加入所述的细化剂并搅拌均匀；
(e)取样检验，检验合金熔液的流动性和合金熔液中各组成元素的比例，金属液流动性检验的方法是将所述的金属液流过铁筒，查看筒壁上金属痕迹光滑与否；利用金相试验检验合金熔液内各元素的组成比例。若金属熔液的流动性不符合要求则再次加入所述的细化剂，若金属液的元素成分组成不符合要求，则加入相应的原料，继续搅拌，使均匀熔化，直至合金熔液的流动性和成分组成满足要求；
(f)浇注成铜锭自然冷却；
(g)检验铜锭的性能并分级。
对铸造成的铜锭进行金相试验，察看铜锭内晶粒的大小以及分布均匀程度，晶粒颗粒大并且分布不均匀的定为级别最低，晶粒细小并且分布均匀的级别最高。同时还要检验铜锭的可抛光性能以及是否存在硬质点。下表是本发明方法几个实施例的主要工艺参数：
实施例2、3、4的工艺过程同实施例1，故不再赘述。
毫无疑问，本发明的重力铸造用铜锭及其铸造方法还可以有其他成分以及温度取值，并不局限于上述实施方式中的取值。总之，本发明的保护范围应包括那些本领域普通技术人员来说是显而易见的变换或替代。
Claims (2)
1.一种重力铸造用铜锭的铸造方法，其特征在于包括如下步骤：
①选定上述铸造铜锭所需的各原料成分后，进行称重配比，铸造原料包括基本原料和添加剂两部分，其中所述的基本原料中成分组成为：铜为59-61wt％，铅为1.0-1.7wt％，铝为0.5-0.7wt％，余量为锌；
②先将铜原料放入工频炉加热至1050℃熔化，铜熔化后依次加入锌、铝和铅，熔化成合金溶液并搅拌均匀；
③待合金熔液温度升至1050℃后加入稀土精炼剂，所述的稀土精炼剂加入量为所述基本原料总重量的3～4％，均匀搅拌后将合金溶液表面及底部的杂质除去；
④待合金熔液温度再次至1050℃时，加入所述的细化剂并搅拌均匀，所述的细化剂的组成为：铜为60～80wt％，铝为5～10wt％，余量为硼，所述细化剂的加入量为所述基本原料总重量的0.5～1.0％；
⑤取样检验，检验合金熔液的流动性和合金熔液中各组成元素的比例，若金属熔液的流动性不符合要求则再次加入所述的细化剂，若金属液的元素成分组成不符合要求，则加入相应的原料；
⑥浇注成铜锭自然冷却；
⑦检验铜锭的性能并分级。
2.按照权利要求1所述的重力铸造用铜锭的铸造方法，其特征在于所述的金属液流动性检验的方法是将所述的金属液流过铁筒，查看筒壁上金属痕迹光滑与否。
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