导　　师： 张卫文; 李立鸿

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： Cu-15Ni-8Sn合金是一种高强耐磨铜合金,能够应用于承受较大应力和摩擦的工况条件,常用来制造大型机械设备中的轴承或衬套。但是该合金在铸造过程中容易产生严重的锡元素宏观反偏析;此外,也容易产生气孔、缩松缩孔等缺陷,导致铸件性能急剧下降,而且还影响后续热加工和热处理工艺的效果。本文针对Cu-15Ni-8Sn合金铸锭的铸造难题,采用光谱仪、金相显微镜、电子显微镜等,研究了金属型和砂型铸造Cu-15Ni-8Sn合金的成分偏析,分析了铸锭的其他铸造缺陷,优化了铸造工艺参数。论文的主要结果如下:研究了金属型和砂型铸造Cu-15Ni-8Sn合金宏观偏析的特点,发现合金铸锭径向上宏观偏析严重,轴向上宏观偏析轻微;铸锭横截面上的偏析现象为中间Sn含量低,两边Sn含量高,呈现反偏析的现象。金属型铸锭底部径向宏观偏析绝对值为0.3wt.%,砂型为1.05wt.%,金属型铸锭中部径向宏观偏析绝对值为2.23wt.%,砂型为3.10wt.%,金属型铸锭上部径向宏观偏析绝对值为1.91wt.%,砂型为1.13wt.%。金属型铸造比砂型铸造的的Sn元素成分宏观偏析程度轻微。研究了浇注温度和模具温度对Cu-15Ni-8Sn合金宏观偏析的影响,发现随着浇注温度降低,Sn元素成分的反偏析得到有效抑制,金属型铸锭最佳浇注温度为1261℃,砂型铸锭最佳浇注温度为1269℃;当模具温度为200℃时,铸锭不同部位,Sn元素成分的宏观偏析程度较小。研究了金属型铸造Cu-15Ni-8Sn合金铸锭的其他铸造缺陷。发现浇注温度升高,铸锭气孔缺陷增加;模具温度升高,铸锭气孔缺陷减少;浇注温度与模具温度共同影响铸锭气孔、宏观偏析等缺陷。基于金属型模具,采用浇注温度1250℃和模具温度250℃的搭配,增加冒口高度,可以有效改善Cu-15Ni-8Sn合金铸锭宏观偏析、气孔、缩松缩孔等缺陷,实验研究结果在工厂得到应用。更多还原

关 键 词： 铸造缺陷 宏观偏析 气孔 缩孔

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