高Zincブラスには、優れた機械的特性、良好な腐食抵抗、高熱伝導率のために航空、自動車、電子機器、装飾フィールドに幅広い用途があります。C35600は、典型的な高亜鉛合金として、しばしば砂鋳造中の多孔性欠陥に苦しみます。多孔性の欠陥は、製品の圧縮強度と疲労寿命を減らすだけでなく、腐食の出発点になる可能性もあります。このホワイトペーパーでは、材料特性、砂鋳造プロセス、多孔性生成メカニズム、および複数の視点からの影響要因を分析し、鋳造プロセスの最適化のための対応する制御尺度を提案して、理論的サポートと実用的な参照を提供します。
1。C35600高亜鉛真鍮基本特性
1.1化学組成と物理的特性
C35600銅と亜鉛を備えた高亜鉛真鍮は、主成分として、亜鉛含有量は高く、通常は30％を超え、鉛、スズ、その他の要素の痕跡に加えて。高い亜鉛含有量は、合金に高強度と硬度を与えますが、高温で金属蒸気を生成する傾向があるアルミニウムや亜鉛などの揮発性要素の揮発のリスクも高めます。
1.2鋳造に対する材料特性の影響
鋳造プロセスの高い亜鉛真鍮は、高可動性と熱伝導率が高く、充填が簡単です。しかし、亜鉛の高い揮発性と熱感度により、高温砂鋳造、多孔性欠陥の形成など、酸化、蒸発、ガス沈殿現象を容易に生成できます。鋳造プロセスと多孔性制御がより高い要件を決定するのはこの特性です。
2。砂鋳造プロセスと気孔率の生成の背景
2.1砂鋳造プロセスの概要
砂鋳造は、最も広く使用されている金属鋳造プロセスの1つであり、金型コストと適応性の低さの利点があります。鋳造すると、砂型には特定の空気透過性と熱伝導特性があるため、溶融金属が砂型に注がれます。金属凝固プロセスは、空気、水分、その他の揮発性物質を導入し、したがって内部多孔性を形成する可能性があります。
2.2砂鋳造における特別な課題
高温鋳造中に、砂型自体が十分に乾燥していない場合、残留水分は高温で急速に蒸発する可能性があります。さらに、砂型の有機バインダーまたはコーティングは、ガスを分解して生成する可能性があります。これらの要因は、高亜鉛の真鍮での亜鉛の揮発とともに、容易に多孔度を引き起こす可能性があり、それが鋳造の密度と機械的特性に影響を与えます。
3。C35600砂鋳造気孔率生成メカニズム
3.1気孔率の主な原因
C35600鋳造プロセスでは、気孔率の生成には主に次の側面が含まれます。
亜鉛の揮発と酸化ガスの生成：高温融解状態の高亜鉛真鍮、亜鉛は揮発しやすく、空気中の酸素と反応して亜鉛酸化物ガスを生成します。これらのガスが金属が固化する前に正常に逃げない場合、鋳造の内部に毛穴が形成されます。
砂の水分と揮発性物質：砂型に湿気が不完全である場合、またはガスの有機バインダー分解が不完全な場合、鋳造プロセスでも迅速に揮発し、局所ガスが過剰になり、したがって多孔度欠損が発生します。
不十分な機動性と不均一な固化：凝固中の注入速度、機動性の不十分、または不均一な熱散逸により、溶融金属の内部ガスをスムーズに排出できず、多孔性の局所的な蓄積をもたらします。
3.2応力状態と多孔性相関の形成
温度勾配と凝固収縮により、冷却および凝固プロセスの鋳物は、鋳造内部応力分布で形成されます。局所的な多孔性が存在する場合、多孔性周辺の応力集中はマイクロクラックの出現を促す可能性が高く、鋳造の全体的な機械的衰弱を悪化させます。さらに、多孔性の存在は、高圧腐食条件下での鋳造の耐軸能を弱め、構造の安全性を大幅に低下させます。
4。多孔性欠陥の制御および最適化測定
4.1カビの前処理と乾燥
砂乾燥：鋳物の水分含有量を減らすために、鋳造前に砂が完全に乾燥していることを確認してください。熱気循環またはオーブン乾燥方法を使用できるため、砂の温度は、内部の水分蒸発を徹底的に保証するのに十分な高さに達します。
カビ材料の選択：低揮発性、バインダーの化学的安定性、およびコーティング材料を選択し、高温でのガスの分解を減らします。
4.2融解プロセスの最適化
融解温度の制御：金属の流動性を確保するだけでなく、亜鉛の揮発によって引き起こされる温度が速すぎることを避けるために、融解温度の合理的な制御。融解温度を下げると、亜鉛蒸気の生成が低下する可能性がありますが、温度を回避するには、モビリティが不十分なため、温度が低下することもあります。
脱ガスと精製：融解プロセス中に適切な量の脱ガス剤を追加し、機械的攪拌または真空脱ガス技術を通じて、溶融金属中の溶解ガスを事前に排出することができ、鋳物のその後の多孔性生成のリスクを減らすことができます。
4.3注入と固化プロセス制御
合理的な注ぎ速度：適切な注入速度と温度を選択して、砂型に溶融金属の均一な流れを確保し、急速な注ぎのために逃げられないガスの急速な生成を避けます。
排気システムの設計：排気穴、排気水路など、砂型の設計に効果的な排気システムを設定し、鋳造の凝固中に生成されたガスがスムーズに逃げ、多孔性の形成の可能性を減らすことができます。
4.4治療後および品質検査
熱処理とトリミング：少数の毛穴を持つ鋳物の場合、熱処理やその後のその後のプロセスを通じてトリミングでき、全体的な性能に対する細孔の影響を最小限に抑えることができます。
非破壊検査：X線、超音波検査、およびその他の非破壊検査手法を使用して、鋳物の内部欠陥をリアルタイムで監視および分析し、時間内にプロセスの問題を見つけてフィードバックします。
5。将来の見通し
鋳造プロセスと材料科学の開発に伴い、亜鉛の真鍮鋳物の欠陥のための制御技術は改善され続けます。可能な将来の開発の方向性は次のとおりです。
数値シミュレーションとプロセスシミュレーション：計算流体ダイナミクス（CFD）および有限要素分析（FEA）テクノロジーの使用、鋳造プロセスの微細なシミュレーション、ガスの流れと熱伝達プロセスの予測、プロセスパラメーターを最適化します。
インテリジェントな製造およびオンライン監視：オンライン監視機器とインテリジェント制御システムの導入、鋳造プロセスのリアルタイム監視と動的調整の実現、欠陥率の効果的な削減。
新しい砂材料と環境に優しいバインダー：高温でのガス生成を減らすために、低揮発性、低ガス生成の新しい砂材料、環境に優しいバインダーの開発、より安定したカビ環境を提供するための鋳造プロセス。
結論
高亜鉛の真鍮鋳造では、多孔性欠陥は製品の品質と構造的安全性に影響を与える重要な問題です。C35600鋳造プロセスの多孔度生成メカニズムは、主に砂型およびその他の要因における高温、水、有機分解での亜鉛揮発を含みます。カビの前処理、融解の脱ガス、合理的な注入と排気設計、およびその他の包括的な手段を通じて、気孔率のリスクを効果的に減らし、鋳物の高密度化と機械的特性を改善することができます。将来的には、シミュレーション技術とインテリジェントな製造の開発により、高亜鉛の真鍮鋳造欠陥制御は、精度と自動化をさらに実現し、鋳造業界に高品質の製品保証を提供します。
