C6161 憑借 “8% 鋁 + 2% 硅” 的成分創(chuàng)新,成為鋁青銅中鑄造性能最優(yōu)的品種,其成分范圍:銅 87.0%-89.0%,鋁 7.0%-9.0%,硅 1.5%-2.5%,鐵≤1.0%。硅的加入使合金流動(dòng)性提升 30%,能鑄造成壁厚 2-50mm 的復(fù)雜零件,同時(shí)保持良好的力學(xué)性能,是重型機(jī)械復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的理想材料。
2% 的硅是 C6161 鑄造性能的核心,它能降低合金熔點(diǎn)至 980℃(比普通鋁青銅低 50℃),提升熔體流動(dòng)性至 300mm(螺旋線長(zhǎng)度測(cè)試)。某閥門(mén)廠的 C6161 閥體(帶 3 個(gè)側(cè)孔、內(nèi)腔復(fù)雜),鑄造合格率從 C61600 的 70% 提升至 92%,澆不足缺陷減少 80%。硅還能細(xì)化鑄造晶粒至 50-70μm,減少縮孔縮松,使鑄件致密度達(dá) 99.5%,水壓測(cè)試 3MPa 無(wú)滲漏。
8% 的鋁確?;A(chǔ)強(qiáng)度,抗拉強(qiáng)度 580-620MPa,延伸率 12%-16%,雖略低于 C61600,但足以滿(mǎn)足大多數(shù)鑄造件需求。某液壓泵的 C6161 泵體(重量 50kg,壁厚不均),經(jīng)壓力測(cè)試,在 25MPa 工作壓力下無(wú)變形,使用壽命達(dá) 10000 小時(shí)。
耐蝕性與加工性的平衡同樣出色,在大氣環(huán)境中,年腐蝕速率 0.015mm,某化工設(shè)備的 C6161 攪拌槳,在弱酸性溶液中使用 3 年,表面腐蝕輕微,攪拌效率下降僅 5%。硅的存在使切削阻力比 C61600 降低 20%,鑄件經(jīng)簡(jiǎn)單加工即可達(dá)到 Ra12.5μm 表面粗糙度,滿(mǎn)足非配合面要求。
鑄造工藝的適應(yīng)性極廣,既能采用砂型鑄造(最小壁厚 2mm),也能進(jìn)行離心鑄造(最大直徑 1m 的管材),還可低壓鑄造(復(fù)雜型腔件)。某汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的 C6161 渦輪增壓器殼體,采用低壓鑄造,輪廓清晰度達(dá) 95%,渦輪葉片根部圓角完整,避免應(yīng)力集中導(dǎo)致的斷裂。
制備工藝注重流動(dòng)性控制,熔煉溫度 980-1020℃,硅以 Cu-Si25 中間合金形式加入(避免燒損),攪拌 15 分鐘后,靜置 5 分鐘除渣。澆注溫度比普通鋁青銅低 30℃,減少吸氣和氧化,鑄型預(yù)熱至 200℃,降低冷卻速度,減少鑄造應(yīng)力。無(wú)需復(fù)雜熱處理,鑄態(tài)即可使用(硬度 HB180)。
應(yīng)用集中在復(fù)雜結(jié)構(gòu)件領(lǐng)域:水利閥門(mén)的閘板,砂型鑄造一體成型,密封面平面度達(dá) 0.1mm/m,止水效果優(yōu)異;工程機(jī)械的液壓多路閥殼體,集成 6 個(gè)油路通道,鑄造后無(wú)需焊接,減少泄漏點(diǎn);造紙機(jī)的烘缸端蓋,離心鑄造確保壁厚均勻,耐蒸汽腐蝕,使用壽命達(dá) 5 年。
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