锆铸造一般是将工业级锆铸造成用于化工设备上的转件,它可以直接制造形状复杂的零件。在铸造过程中,锆的熔化和浇注都必须在惰性气体保护下或真空中进行。国内常用于铸造锆及锆合金的牌号有z702c、z703c、z704c、z705c等。
熔炼铸造方法有真空电弧凝壳熔炼和真空感应熔炼两种。
1、真空电弧凝壳熔炼
浇注锆自耗电极在真空电弧凝壳炉中熔炼,熔化后液态流入水冷铜坩埚内形成锆凝固层。当熔化的金属量足够多时,将坩埚倾斜,金属液浇注到铸型中。在锆铸件生产中凝壳熔铸是生产锆及锆合金铸件最常用的一种方法。
2、真空感应熔炼
真空感应熔炼是在真空条件下利用电磁感应在导体内产生涡流来加热物料的熔炼技术。主要包括真空感应炉熔炼和冷埚熔炼。在坩埚周围布置的感应线圈使被熔炼金属感应,生成与感应线圈位相相反的电流。感应电流产生的焦耳热使金属熔化,且位相相反的电流之间存在着作用力与反作用力,使被熔化的金属上浮,不与坩埚接触。
3、铸件的处理和维修
铸件的表面有一层污染层:碳和难熔氧化物,对铸件的力学性能产生不利影响。在某些应用情况下,还有可能影响铸件的耐蚀性。可采用砂轮打磨、喷砂或化学腐蚀方法处理来去除这些污染层。
铸件在铸造过程中会产生气孔、冷隔(或表面结疤)和缩孔缺陷。在有惰性气体保护下采用气体钨极弧焊进行焊接维修。
4、处理后铸件的性能
典型铸态z702c的化学成分和力学性能见下表中。
典型铸态z702的化学成分表
化学成分表/% 化学成分表/%
c 0.011 al 0.010
h 0.0008 cu 0.004
o 0.139 fe 0.107
n 0.006 ni 0.001
hf 0.071 ti 0.028
典型铸态z702的力学性能表
力学性能 力学性能
抗拉强度/mpa 469 伸长率/% 20.1
屈服强度/mpa 330 断面收缩率/% 32.4

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