銅プロペラの急冷鋳造

鋳物砂の熱伝導率が低いため、数十トンの大型プロペラを数日間冷却することができます。 の冷却速度 鋳造品の機械加工 が遅く、品質効果を構成する機械的特性と腐食疲労強度が大幅に低下します。 

特殊品質効果の機械的特性と腐食疲労強度が大幅に低下します。 特に、作用応力が最大の翼型の0.2〜0.3R付近では、翼型（ハブを除く）の厚さが他の部品よりも厚いため、腐食疲労強度が2x107、18kgf / mm2、直径が6000xXNUMX以上繰り返されます。 XNUMXmmの重さはXNUMXトンです。 大規模向け 船のプロペラ 鋳物では、翼の付け根の腐食疲労強度が2x107に低下します。 10〜20 kgf / mm2。 その理由は、鋳造速度が約1000°Cから700°Cの間であるためです。大型プロペラの場合、冷却速度は約0.1°C /分です。 

したがって、ニッケル-アルミニウム青銅合金の機械的特性を支配するAl、Ni、およびFeの金属化合物（FeAl、NiAlなど）は凝集します。さらに、ニッケル-アルミニウム青銅鋳物は、溶融プロセス、および徐冷の大型鋳物は、水素欠陥を生成する可能性が高くなります。

したがって、新しい鋳造方法は次の特徴があります。

• 1.材料中の化学組成の重量パーセントについて：アルミニウム8.5〜10.5％、ニッケル4〜6％、鉄4〜6％、マンガン4％以下、銅および一般的な不純物
• 2.鋳造中、溶融銅合金を冷却速度を制御できる型に鋳造した後、冷却速度を1000〜700℃、5℃/分に制御します。 700℃以下、1℃/分。

この鋳造方法は、これまで熱伝導率の低い砂型や空冷とは異なります。 代わりに、砂の20〜30倍の熱伝導率を持つ金属粒子を使用し、冷却水を埋め込みます。 また、注湯に先立ち、金型内の冷却水を流し込み、所定の化学組成の溶融銅合金を強制冷却する方法を行い、強制冷却を行う。 

冷却速度は従来の鋳造法に比べて大幅に高速化されており、品質効果を構成する腐食疲労強度や機械的特性の劣化を効果的に防止します。

この鋳造法では、1000〜700°Cの冷却速度は5°C /分以上であると規定されています。これは、冷却速度が1000°Cを超える析出物および析出物（FeAl、NiAl）の析出および成長とは関係がないためです。 1000〜700°C）など） 

沈殿と成長温度; 700°C未満では、結晶粒はほとんど成長しなくなり、この温度条件下で析出する冷却速度には、適切なサイズに成長するための限界値が必要です。 鋳物の形状が異なるため、冷却速度の上限は明記されておらず、析出物の成長を抑えるには5℃/分以上で十分であることが理想的です。 700°Cから1°Cの間で1000°Cから5°C /分までの急速冷却によって生成されたβ相をαに変換するために、1000°C未満の冷却速度は700°C /分未満であると指定されています相、材料の靭性を確保し、合金元素を十分に拡散させて材料の均一性を実現します。 

700°C未満の冷却速度に下限はありません。当然、冷却速度は鋳物の形状によって異なります。 冷却速度が1°C /分未満の場合、α相変態がより十分になり、高い腐食疲労強度を得ることができます。 この鋳造法により、鋳造物を高温で再度熱処理する必要がなく、熱処理による酸化や変形の問題を回避し、エネルギーを節約します。

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