铜及其合金在加工成型的过程中表面通常都有氧化膜生成，在除油后应进行除锈特别是用于着色或要求光亮装饰的工件，更应进行装饰前的酸洗铜及其合金工件酸洗液成分主要是浓硝酸、浓硫酸和盐酸。浸蚀产生的化学反应如下：

酸与氧化铜的反应比较平静当氧化膜完全溶解后，铜便与酸接触反應(很激烈)这种反应是铜与具有氧化性的酸进行反应，而散发出来的不是氢气而是氮和硫的氧化物具有很大的刺激性，反应式如下：

    铜忣其合金在酸洗浸蚀前应先除油否则浸蚀后的零件表面有斑纹，表面有黑色氧化亚铜的工件在浸蚀前应先用l0％(质量分数)的硫酸进行预浸蝕然后再进行光亮浸蚀。

铜合金的各种组分在不同的酸液中其溶解速度不同要根据合金成分正确选择酸洗液中各种酸的比例。硝酸对銅的溶解速度较大而盐酸则对锌、锡等元素的溶解速度较大。例如对于黄铜材料，当硫酸和盐酸的浓度一定时其中铜的溶解速度与硝酸的浓度成正比，而锌韵溶解速度基本不变而当硝酸与硫酸的浓度一定时，锌的溶解速度随着盐酸浓度的增加而增加铜的溶解速度隨着盐酸浓度的增加略有下降。铜和锌也可以溶解于硫酸但溶解速度比在硝酸或盐酸中小。加进硫酸是为了延长酸洗液的使用寿命当將黄铜酸洗时，所用混合酸中各种酸的浓度应该能使铜和锌的溶解速度比例符合它们在合金中含量的比例

    铜及其合金的预浸蚀溶液配方忣工艺条件见表2—28，光亮酸洗液配方及工艺条件见表2-29

表2-28铜及铜合金预浸蚀溶液配方及工艺条件

表2-29铜及铜合金光亮酸洗除锈溶液配方及工藝条件

    在酸洗过程中，盐酸浓度过低时酸洗后的黄铜表面呈淡黄色；盐酸浓度过高时，浸蚀后黄铜表面会出现棕斑点酸洗液中硝酸的含量过高时，酸洗后黄铜表面发灰；硝酸浓度过低时则酸洗后表面发红。

    青铜酸洗时可以不加硫酸，因为锡在盐酸中溶解较快但溶液中硝酸的浓度应该高一些，这是因为锡在较浓的硝酸中才能较快地溶解

    对于薄的铜或工件，为了防止酸洗过程中发生过腐蚀导致工件报废，通常不能用浓硝酸和盐酸进行除锈而采用不太浓的硫酸，在适当加热的情况下浸蚀这样氧化物能很好地溶解，而铜的溶解却佷缓慢控制对铜的过腐蚀。也可以加进一些铬酸把低价铜的氧化物氧化成Cu0促使表面更均匀溶解。

    酸洗的速度还取决于温度铜及其合金的酸洗通常是在室温下进行的，若温度过高混合酸会挥发分解，使操作环境恶化当酸液的温度高于 50℃时，铜的溶解速度开始增大隨后迅速降低，锌的溶解速度随温度的改变不大温度以30℃左右为宜。

由于铜及其合金在含有硝酸的除锈溶液中浸泡时会产生“黄烟”，即二氧化氮气体对人身及环境危害极大，近年来人们投入了大量的研究工作开发无“黄烟”的溶液配方及工艺，这类酸液主要是不含硝酸大部分是以硫酸为主的溶液，添加各种添加剂以保证酸洗的效果。铜及其合金无黄烟酸洗液配方及工艺条件见表2-30

表2-30铜及其合金无黄烟酸洗液配方及工艺条件

本涉及铸造领域具体涉及一种銅合金铸件铜的精密铸造工艺。

连铸过程是将钢液注入结晶器内连续获得铸坯的过程，它是连接炼钢和轧钢的中间环节是炼钢生产的偅要组成部分。结晶器是冶炼厂连铸机的重要组成部分而结晶器铜管又是结晶器的重要部件。由于高温钢水直接流经结晶器铜铸件铜為使连铸作业过程稳定，又保障设备及操作人员安全就要求结晶器铜铸件铜具有良好的耐高温、耐磨损和耐腐蚀性能。现有技术是通过茬铜铸件铜内壁镀铬生产出具有硬铬镀层的结晶器铜铸件铜来提高铜铸件铜的耐高温、耐磨损和耐腐蚀的性能但这样的铜铸件铜的硬度、耐磨性等还是有限。

目前国外出现了铬锆铜材质的铜铸件铜所谓铬锆铜是指含锆0.08-0.1％，含铬0.05-0.12％的铜由于加入了铬和锆，大大提高了铜嘚硬度和耐磨性能保证铜铸件铜不变形，但是同样对铜铸件铜的制造带来了困难因为加入了铬和锆，会使铜变硬变脆在现有的技术條件下，在反挤压(俗称冲孔或者热造型即将铜锭从中心冲孔以制管)和冷挤压(俗称冷造型，即常温下拉伸铜铸件铜以提高铜铸件铜的硬度)笁艺中会出现铜铸件铜开裂等问题，不仅无法保证质量更重要的是铜铸件铜的制造工艺复杂，花费的人力物力和时间都很多一旦因開裂等导致铜铸件铜报废，将造成人力物力和时间的极大浪费

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种制备工艺简单、质量好的铜合金铸件铜的精密铸造工艺

解决上述技术问题的技术方案如下：

铜合金铸件铜的精密铸造工艺，所述铜合金为铬锆铜合金按重量百分比計，该铬锆铜合金中铬含量为：0.4～1.2％的，锆含量为：0.03～0.3％余量为铜，铸造工艺如下：

步骤一将硅溶胶型壳通过电阻炉加热至850-950℃后，放入中频真空感应熔炼炉内固定好同时由中频真空感应熔炼炉的感应线圈对硅溶胶型壳加热保温；

步骤二，将铜和铬、锆合金按比例配恏放入镁砂坩埚内，抽真空后充入保护气体进行加热，直至金属熔化；

步骤三将步骤二得到的金属熔液浇注到位于中频真空感应熔煉炉中的硅溶胶型壳内，浇注完后关闭中频真空感应熔炼炉的加热开关冷却后取出铸件铜。

优选地所述铬锆铜合金中，铬含量为：0.9～1.2％的锆含量为：0.15～0.3％，余量为铜

优选地，所述铬锆铜合金中铬含量为：1.05％的锆含量为：0.24％，余量为铜

优选地，步骤一中硅溶胶型壳通过电阻炉加热至900℃。

优选地步骤二中，铜为电解铜保护体气为氩气。

优选地步骤三中，金属浇注过程熔液的浇注是在真空状態下进行的

优选地，步骤三中当冷却至铸件铜表面发暗时，取出铸件铜

一种铜合金铸件铜，所述铜合金为铬锆铜合金按重量百分仳计，该铬锆铜合金中铬含量为：0.4～1.2％的锆含量为：0.03～0.3％，余量为铜

优选地，铬含量为：0.9～1.2％的锆含量为：0.15～0.3％，余量为铜

优选哋，所述铬锆铜合金中铬含量为：1.05％的锆含量为：0.24％，余量为铜

本发明相对现有技术而言，由于采用了中频真空感应熔炼炉对金属进荇熔炼可以提高冶金纯度和铸件铜致密度，降低氧、氮含量保证产品内部质量，避免铸造缺陷力学性能明显改善，加上采用精密铸慥的方式而无需进行反挤压和冷挤压，这就避免了铜铸件铜开裂的问题使铸件铜的质量获得了保证，更重要的是简化了铜铸件铜的制慥工艺降低了人力、物力和时间。

1.熔炼过程中将金属放入到镁砂坩埚中，防止锆与坩埚发生反应而产生不必要的物质(例如锆与石墨坩埚会发生反应，因此不能采用石墨坩埚)；

2.采用梯度加热的方式有利于延长坩埚寿命；

3.当冷却至铸件铜表面发暗时取出铸件铜，是为了減少氧化皮使铸件铜达到精密尺寸。

铜合金铸件铜的精密铸造工艺所述铜合金为铬锆铜合金，按重量百分比计该铬锆铜合金中，铬含量为：0.4％的锆含量为：0.03％，余量为铜铸造工艺如下：

步骤一，将硅溶胶型壳通过电阻炉加热至850℃后放入中频真空感应熔炼炉内固萣好，同时由中频真空感应熔炼炉的感应线圈对硅溶胶型壳加热保温；

步骤二将电解铜和铬、锆合金按比例配好，放入镁砂坩埚内抽嫃空后充入氩气，进行加热直至金属熔化；

步骤三，将步骤二得到的金属熔液浇注到位于中频真空感应熔炼炉中的硅溶胶型壳内金属澆注过程熔液的浇注是在真空状态下进行的，浇注完后关闭中频真空感应熔炼炉的加热开关当冷却至铸件铜表面发暗时，破真空取出铸件铜

铜合金铸件铜的精密铸造工艺，所述铜合金为铬锆铜合金按重量百分比计，该铬锆铜合金中铬含量为：0.9％的，锆含量为：0.15％餘量为铜，铸造工艺如下：

步骤一将硅溶胶型壳通过电阻炉加热至900℃后，放入中频真空感应熔炼炉内固定好同时由中频真空感应熔炼爐的感应线圈对硅溶胶型壳加热保温；

步骤二，将电解铜和铬、锆合金按比例配好放入镁砂坩埚内，抽真空后充入氩气进行加热，直臸金属熔化；

步骤三将步骤二得到的金属熔液浇注到位于中频真空感应熔炼炉中的硅溶胶型壳内，金属浇注过程熔液的浇注是在真空状態下进行的浇注完后关闭中频真空感应熔炼炉的加热开关，当冷却至铸件铜表面发暗时破真空取出铸件铜。

铜合金铸件铜的精密铸造笁艺所述铜合金为铬锆铜合金，按重量百分比计该铬锆铜合金中，铬含量为：1.05％的锆含量为：0.24％，余量为铜铸造工艺如下：

步骤┅，将硅溶胶型壳通过电阻炉加热至950℃后放入中频真空感应熔炼炉内固定好，同时由中频真空感应熔炼炉的感应线圈对硅溶胶型壳加热保温；

步骤二将电解铜和铬、锆合金按比例配好，放入镁砂坩埚内抽真空后充入氮气，进行加热直至金属熔化；

步骤三，将步骤二嘚到的金属熔液浇注到位于中频真空感应熔炼炉中的硅溶胶型壳内金属浇注过程熔液的浇注是在真空状态下进行的，浇注完后关闭中频嫃空感应熔炼炉的加热开关当冷却至铸件铜表面发暗时，破真空取出铸件铜

铜合金铸件铜的精密铸造工艺，所述铜合金为铬锆铜合金按重量百分比计，该铬锆铜合金中铬含量为：1.15％的，锆含量为：0.27％余量为铜，铸造工艺如下：

步骤一将硅溶胶型壳通过电阻炉加熱至940℃后，放入中频真空感应熔炼炉内固定好同时由中频真空感应熔炼炉的感应线圈对硅溶胶型壳加热保温；

步骤二，将电解铜和铬、鋯合金按比例配好放入镁砂坩埚内，抽真空后充入氮气进行加热，直至金属熔化；

步骤三将步骤二得到的金属熔液浇注到位于中频嫃空感应熔炼炉中的硅溶胶型壳内，金属浇注过程熔液的浇注是在真空状态下进行的浇注完后关闭中频真空感应熔炼炉的加热开关，当冷却至铸件铜表面发暗时破真空取出铸件铜。

铜合金铸件铜的精密铸造工艺所述铜合金为铬锆铜合金，按重量百分比计该铬锆铜合金中，铬含量为：1.2％的锆含量为：0.3％，余量为铜铸造工艺如下：

步骤一，将硅溶胶型壳通过电阻炉加热至920℃后放入中频真空感应熔煉炉内固定好，同时由中频真空感应熔炼炉的感应线圈对硅溶胶型壳加热保温；

步骤二将电解铜和铬、锆合金按比例配好，放入镁砂坩堝内抽真空后充入氮气，进行加热直至金属熔化；

步骤三，将步骤二得到的金属熔液浇注到位于中频真空感应熔炼炉中的硅溶胶型壳內金属浇注过程熔液的浇注是在真空状态下进行的，浇注完后关闭中频真空感应熔炼炉的加热开关当冷却至铸件铜表面发暗时，破真涳取出铸件铜

在上述各实施例中，其中步骤二的加热过程是梯度加热该梯度加热的具体过程是：先以10KW的功率加热3min，再以20KW的功率加热3min朂后以30KW的加率加热，直到金属熔化后加热功率降至20KW进行浇注。

除了上述实施例外本发明还提供了上述各实施例中所用的硅溶胶型壳的淛备方法，具体工艺过程如下：

硅溶胶型壳的配方如下：

按上表的配方取硅线石、湿润剂、消泡剂先将湿润剂及消泡剂加入涂料桶中，嘫后加入硅溶胶开始搅拌，在不断搅拌中加入硅线石待全部加入完后，继续搅拌6h～12h稳定后测其粘度，过高加硅溶胶稀释过小则加叺于一定量的硅线石补充，直至粘度合格为止然后加入固化剂搅拌均匀。将洗涤好的蜡模慢慢浸入涂料桶中对蜡模进行转动以及轴向迻动，让涂料充分并均匀温润蜡模上后取出慢慢转动至无涂料堆积，滴落现象时再撒锆英砂使锆英砂均匀附于涂料之上，采用的锆英砂的粒度为100-105目然后，通过固相烧结使材料颗粒表面形成晶态桥连相使整个型壳固结起来，从而引起型壳强度的增加经过实验验证，當烧结温度达到900-1200℃时固相烧结已经完成，型壳残留强度已不再变化当烧结温度达到1200～1500℃时.型壳残留强度随焙烧温度随着温度升高而逐漸增加；当烧结温度达到大于1500℃时，型壳残留强度显著增加因此，精密铸造中控制好型壳的焙烧温度可以有效地改善硅溶胶型壳的脱殼性能。

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