如何杜绝锡基巴氏合金浇铸和切削过程的氧化
锡基巴氏合金因其优良的机械耐磨性能(在充分润滑的情况下摩擦系数小于0.03)、不可替代的轴径保护作用而被越来越广泛的应用。尽管我们在对巴氏合金的基本浇铸使用工艺技术已经比较成熟,但是真正的想要了解到巴氏合金杂质控制方法,还是需要一定的准备工作的。尤其是其生产程,例如,锡基巴氏合金在凝固时,其始结晶温度为370℃,终了结晶温度为240℃。因此,离心浇注时必须在巴氏合金结晶之前,通过离心力的作用,使氧化物完全悬浮在自由表面上。首先,采取什么样的方法可以让克服巴氏合金从新熔炼过程中氧化夹杂物?
1 提高锡基巴氏合金浇注温度:适当升高锡基巴氏合金的浇注温度,有利于提高合金的流动性,使氧化物能顺利悬浮在自由表面上。
2 提高夹具的预热温度:避免因夹具温度不够而使锡基巴氏合金快速凝固,在轴承端部产生浇铸缺陷。
3 冷却滞后:浇注锡基巴氏合金后,应使离心机先在无冷却状态下运转需要的时间,该时间的长取决于合金降到其液相线温度时所花的时间,并适当增大离心机的转速,使氧化物有足够时间完全悬浮到自由表面上,再进行强制冷却。强制冷却时,应使合金与工件的粘合层首先凝固,然后逐渐向合金液内部推移,这样就会防止疏松缺陷的产生。
其次,巴氏合金轴瓦浇铸完成后的切削加工过程氧化也需要引起足够的重视。如若处置不当,及时熔炼过程控制再好也将大大降低巴氏合金的性能以及使用寿命。
1 切削时的氧化锡基轴承合金亦名锡基巴氏合金。这类合金常温下不易被空气氧化。所以加工切削时,应采用锐利的工具且转速要高。这样加工的切屑温度不会很高,短时温度仅达70℃-100℃,出来的合金切屑还是亮白色,没有象被氧化后所出现的灰暗色。因此,切削时的氧化可以不予考虑。
2 熔融金属的氧化与金属在熔化时的损耗。a工艺损失无论在熔化或配制合金时,主要由于生成氧化渣滓而有一些金属损耗。b纯金属的氧化固体金属氧化的动力学为所形成氧化物的性质所支配。若氧化物的体积小于生成这些氧化物所消耗的金属的体积,则氧化率将不变或与时俱增。c熔融合金的氧化熔融金属的氧化特性因加入其他元素而可能有所改变。与氧亲和力最大的元素将优先被氧化,而这个元素所生成的氧化膜的性质就控制着氧化过程。金属对氧的亲和力一般可由它的氧化物的生成热和分解压力来判断。氧化物的生成热愈大,分解压力愈小,则这一金属对氧的亲和力也就愈强。
经实践证明,如果想要克服巴氏合金在浇注过程中的氧化夹杂物,以上所介绍的方法还是比较有效的。