Центробежное литье

Центробежное литье латуни: усовершенствованный процесс литья для получения высококачественных отливок гильз

01 Принцип процесса — техническая основа центробежного литья

Центробежное литье — это метод литья, при котором центробежная сила, возникающая при вращении, используется для формирования и затвердевания жидкого металла. Основной принцип заключается в заливке расплавленного металла в высокоскоростную вращающуюся форму.

Под действием центробежной силы, в десятки или даже сотни раз превышающей вес силы тяжести, расплавленный металл плотно прилипает к стенке формы, образуя полую цилиндрическую форму, и под этим давлением затвердевает и кристаллизуется.

Эта мощная центробежная сила дает два ключевых преимущества: во-первых, хороший эффект подачи металла, а включения и газы легко удаляются; Во-вторых, направление охлаждения отливки четкое, образуя направленную кристаллизацию снаружи внутрь.

Эта характеристика направленного затвердевания значительно улучшает механические и физические свойства отливок, что делает центробежное литье особенно подходящим для производства симметричных вращающихся деталей, таких как втулки и трубы.

02 Технические преимущества — выдающиеся характеристики центробежного литья

● Превосходное качество литья.

Самым значительным преимуществом центробежного литья является превосходное качество литья. Под действием сильной центробежной силы газ и шлаковые включения в металлической жидкости легко удаляются, поэтому плотность отливки высокая, а дефектов, таких как поры и шлаковые включения, мало.

Эта высокая плотность напрямую приводит к улучшению механических свойств, делая механические свойства меди центробежного литья близкими к уровню процесса ковки.

● Снижение производственных затрат.

Процесс центробежного литья также обеспечивает значительное повышение производительности и экономию средств. При изготовлении полых отливок отсутствует необходимость использования стержня, что существенно упрощает процесс производства гильзовых и трубных отливок.

Между тем, этот процесс практически не требует металлоемкости в литниковой и стояковой системе, что значительно повышает производительность процесса и коэффициент использования материала. Для ценного медного сплава экономические выгоды от экономии материала особенно очевидны.

● Возможности производства композитов

Центробежное литье также демонстрирует уникальные возможности производства композитов. Удобно изготавливать составные металлические отливки из труб и гильз, например, медные гильзы со стальной основой, биметаллические валки и т. д.

Приняв технологию двойного центробежного литья жидкого металла, можно получить прочный композит из различных металлов, таких как сталь и медь, сталь и алюминий и т. д. Интерфейс имеет зубчатую поверхность, с высокой прочностью сцепления и надежным качеством.

Это открывает новый путь производства деталей из композитных материалов, используемых в особых условиях труда.

03 Ограничения применения — технические границы центробежного литья

Хотя центробежное литье имеет множество преимуществ, оно не является универсальным процессом, и для правильного применения необходимо понимать его ограничения.

Во-первых, центробежное литье имеет очевидные ограничения при производстве отливок специальной формы. Он наиболее пригоден для изготовления симметричных вращающихся деталей, таких как цилиндры, гильзы и трубки, но с ним трудно обрабатывать отливки сложной формы.

Во-вторых, качество внутренней поверхности центробежного литья низкое. Диаметр внутреннего отверстия отливки неточен, а внутренняя поверхность шероховатая, что обычно требует большого припуска на механическую обработку. Это делает необходимыми дополнительные этапы обработки для сценариев применения с высокими требованиями к внутренней поверхности.

Кроме того, центробежное литье склонно к сегрегации по удельному весу. Поэтому он не подходит для таких сплавов, как свинцовая бронза, склонных к сегрегации по удельному весу.

Следует особо отметить, что он не подходит для литья сплавов, удельный вес примесей которых превышает удельный вес расплавленного металла.

04 Практическое применение — профессиональное решение центробежного литья меди

◆ Центробежное литье больших втулок из оловянной бронзы.

В практическом применении крупные втулки из оловянной бронзы являются типичными представителями изделий центробежного литья. Детали этого типа широко используются в механической промышленности, обладают превосходной износостойкостью и самосмазывающимися характеристиками, часто используются при производстве втулок, подшипников, шестерен и других износостойких деталей.
Оловянная бронза ZCuSn10Pb1, например, предел прочности при центробежном литье до 330 МПа, предел текучести 170 МПа, удлинение 4%, твердость по Бринелю может достигать 785 HBS.
Эти данные значительно выше, чем у аналогичных материалов литья в песчаные формы, что в полной мере отражает преимущества центробежного литья в улучшении механических свойств.

◆ Технические проблемы и меры противодействия

В процессе центробежного литья втулок из оловянной бронзы основными проблемами производства являются обратная сегрегация и усадка. Оловянная бронза обладает антисегрегационными характеристиками, а диапазон температур ее кристаллизации широк, поэтому в ней легко возникают дефекты усадки и пористости.

Чтобы решить эту проблему, серьезная усадка, вызванная двунаправленной кристаллизацией, была успешно решена путем добавления никелевого сплава и принятия мер по охлаждению металла распылением.

Эта инновационная технологическая мера обеспечивает стабильность качества больших втулок из оловянной бронзы в процессе центробежного литья, благодаря чему их прочность и устойчивость к давлению соответствуют требованиям суровых условий работы.

◆ Разнообразный ассортимент продукции

Технология центробежного литья позволяет производить разнообразные изделия из медных сплавов. К распространенным классам относятся: QSn4-3, QSn4.4-2,5, QSn7-0,2, ZQSn10-1, ZQSn5-2-5, ZQSN6-6-3 и т. д.

Медные втулки, медные плитки, медные скользящие пластины, медные червячные передачи и другие изделия, изготовленные из этих материалов, широко используются в электротехнической и электронной, машиностроительной, транспортной и других отраслях промышленности, демонстрируя отличные технико-экономические показатели.

Благодаря постоянному совершенствованию требований к качеству деталей в обрабатывающей промышленности позиции технологии центробежного литья в производстве деталей из медных сплавов будут более укрепляться. Этот процесс не только подходит для производства больших медных гильз из оловянной бронзы, но также показывает большой потенциал в области биметаллических композитных отливок.

В будущем, благодаря постоянному развитию технологии центробежного литья композитов, мы сможем увидеть больше высокопроизводительных и долговечных отливок из медных сплавов, которые будут использоваться в различных отраслях промышленности.

Что бы вам ни потребовалось, это набор меди из обычного или специального сплава, технология центробежного литья может предоставить вам превосходную производительность и решение по оптимизации затрат.