Resfriamento de fundição de hélices de cobre

Devido à baixa condutividade térmica da areia de moldagem, as grandes hélices pesando dezenas de toneladas podem ser resfriadas por vários dias. A taxa de resfriamento do peças fundidas de usinagem é lento e as propriedades mecânicas e a resistência à corrosão e fadiga que constituem o efeito de qualidade são significativamente reduzidas. 

As propriedades mecânicas e a resistência à corrosão e fadiga dos efeitos de qualidade especial são significativamente reduzidas. Especialmente em torno de 0.2 ~ 0.3R do aerofólio com a maior tensão de trabalho, a espessura do aerofólio (exceto o cubo) é mais espessa do que outras partes, portanto, a resistência à fadiga de corrosão é repetida 2x107, 18kgf / mm2 e o diâmetro de mais de 6000mm pesa vinte toneladas. Para grande escala hélice de navio peças fundidas, a resistência à corrosão e fadiga na raiz da asa cai para 2x107; 10 ~ 20 kgf / mm2. A razão é que a velocidade de fundição está entre cerca de 1000 ° C e 700 ° C. Para grandes hélices, a taxa de resfriamento é de cerca de 0.1 ° C / min. 

Portanto, os compostos metálicos de Al, Ni e Fe (como FeAl, NiAl, etc.) que dominam as propriedades mecânicas das ligas de bronze de níquel-alumínio têm aglomeração. Além disso, as fundições de bronze de níquel-alumínio são sensíveis à absorção de hidrogênio durante o processo de fusão e grandes peças fundidas de resfriamento lento têm maior probabilidade de produzir defeitos de hidrogênio.

Consequentemente, o novo método de fundição é caracterizado por:

• 1. Em relação à porcentagem em peso da composição química no material: alumínio 8.5 ~ 10.5%, níquel 4 ~ 6%, ferro 4 ~ 6%, manganês 4% ou menos, cobre e impurezas comuns
• 2. Durante a fundição, após fundir a liga de cobre fundido em um molde que pode controlar a taxa de resfriamento, a taxa de resfriamento é controlada entre 1000 ~ 700 ℃, 5 ℃ / min; abaixo de 700 ℃, 1 ℃ / min.

Este método de fundição é diferente do molde de areia e resfriamento a ar com baixa condutividade térmica no passado. Em vez disso, ele usa partículas de metal com uma condutividade térmica de 20 a 30 vezes maior do que a da areia e se embebe através da água de resfriamento. Além disso, antes do vazamento, um método de resfriamento forçado de uma liga de cobre fundido tendo uma composição química predeterminada enquanto a água de resfriamento no molde é vazada e o resfriamento forçado é executado. 

A taxa de resfriamento é significativamente maior do que a do método de fundição convencional, o que evita efetivamente a deterioração da resistência à corrosão-fadiga e das propriedades mecânicas que constituem o efeito de qualidade.

Este método de fundição estipula que a taxa de resfriamento entre 1000 e 700 ° C é de 5 ° C / min ou mais, porque a taxa de resfriamento não tem relação com a precipitação e crescimento dos precipitados acima de 1000 ° C, e os precipitados (FeAl, NiAl entre 1000 e 700 ° C) Etc.) 

Temperatura de precipitação e crescimento; abaixo de 700 ° C, os grãos de cristal quase não crescem mais, e o potencial de taxa de resfriamento precipitado sob esta condição de temperatura deve ter um valor limite para crescer até um tamanho apropriado. O limite superior da taxa de resfriamento não é especificado porque a forma da fundição varia, e é ideal que 5 ° C / min ou mais seja suficiente para controlar o crescimento de precipitados. A taxa de resfriamento abaixo de 700 ° C é especificada como abaixo de 1 ° C / min, a fim de transformar a fase β produzida por resfriamento rápido acima de 1000 ° C a 5 ° C / min entre 1000 ° C e 700 ° C em um α fase, para garantir a tenacidade do material, e para permitir que os elementos de liga se difundam o suficiente para atingir a homogeneidade do material em. 

Não há limite inferior para a taxa de resfriamento abaixo de 700 ° C. Naturalmente, a taxa de resfriamento varia com o formato da peça fundida. Se a taxa de resfriamento estiver abaixo de 1 ° C / min, a transformação da fase α pode ser mais suficiente e pode ser obtida uma alta resistência à corrosão e fadiga. Com este método de fundição, a fundição não precisa ser tratada termicamente novamente em alta temperatura, evita os problemas de oxidação e deformação causados ​​pelo tratamento térmico e economiza energia.

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