基本原理:離心鑄造是将液體金屬注入高速旋轉的鑄型内,使金屬液在離心力的作用下充滿鑄型和形成鑄件的技術和方法。離心力的作用有:使液體金屬在徑(jìng)向能很好地充滿鑄型並(bìng)形成鑄件的自由表面;
一、離心鑄造原理及特點
基本原理:
離心鑄造是将液體金屬注入高速旋轉的鑄型内,使金屬液在離心力的作用下充滿鑄型和形成鑄件的技術和方法。
離心力的作用有:
使液體金屬在徑向能很好地充滿鑄型並形成鑄件的自由表面;
不用型芯能獲得圓柱形的内孔;
有助於液體金屬中氣體和夾雜物的排除;
影響金屬的結晶過程,從而改善鑄件的機械性能和物理性能。
2、分類:
根據鑄型旋轉軸線的空間位置,常見的離心鑄造可分爲卧式離心鑄造和立式離心鑄造。
3、特點:
優點:
1)鑄件緻密度高,氣孔、夾渣等缺陷少,力學性能高;
2)生産中空鑄件時可不用型芯,故在生産長管形鑄件時可大幅度地改善金屬充型能力,降低鑄件壁厚對長度或直徑的比值,簡化套筒和管類鑄件的生産過程;
3)幾乎不存在澆注系統和冒口系統的金屬消耗,提高工藝出品率;
4)便於制造筒、套類複合金屬鑄件,如鋼背銅套、雙金屬軋輥等;成形鑄件時,可借離心力提高金屬的充型能力,故可生産薄壁鑄件。
缺點:
1)鑄件易産生比重偏析,因此不适合於合金易産生比重偏析的鑄件(如鉛青銅),尤其不适合於鑄造雜質比重大於金屬液的合金,但近年來,也有利用離心鑄造的這個特點來生産梯度複合材料的情況;
2)鑄件内孔直徑不準確,内孔表面比較粗糙,質量較差,加工餘量大;
3)用於生産異形鑄件時有一定的局限性。
4、應用:
用離心鑄造法生産産量很大的鑄件有:
① 鐵管:世界上每年球墨鑄鐵件總産量的近1/2是用離心鑄造法生産的鐵管
② 柴油發動機和汽油發動機的汽缸套
③ 各種類型的鋼套和鋼管
④ 雙金屬鋼背銅套,各種合金的軸瓦
⑤ 造紙機滾筒。
用離心鑄造法生産效益顯著的鑄件有:
① 雙金屬鑄鐵軋輥;
② 加熱爐底耐熱鋼輥道;
③ 特殊鋼無縫鋼管;
④ 刹車鼓、活塞環毛坯、銅合金蝸輪;
⑤ 異形鑄件如葉輪、金屬假牙、金銀介子、小型閥門和鑄鋁電機轉子。
離心鑄造早用於生産鑄管,随後這種工藝得到快速發展。目前,國内外在冶金、礦山、交通、排灌機械、航空、國防、汽車等行業中均採用離心鑄造工藝,來生産鋼、鐵及非鐵碳合金鑄件。其中尤以離心鑄鐵管、内燃機缸套和軸套等鑄件的生産爲普遍。對一些成形刀具和齒輪類鑄件,也可以對熔模型殼採用離心力澆注,既能提高鑄件的精度,又能提高鑄件的機械性能。