轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。图2－37滑动轴承部分式滑动轴承示意图 1—轴承座；2—轴承盖；3—对开轴身；4—双头螺柱 滑动轴承实体图滑动轴承按承载方式分为向心轴承及推力轴承；按润滑状态分为流体润滑轴承、非流体润滑轴承、无润滑轴承。......
2023-06-23
熔剂种类及特性简介
【摘要】：镁及镁合金熔炼铸造用熔剂的品种 针对上述两个主要问题，工业发达国家的宇航工业部门研发了许多镁及镁合金铸造用熔剂，取得了重要进展。表3-9 我国镁及镁合金废料重熔回用用熔剂注：1.1号熔剂适合比较干净的、成分比较清楚的镁及镁合金废料的重熔覆盖精炼。
1.铝及铝合金铸造用熔剂
（1）铸造铝及铝合金用熔剂 指铸造各种工程机械、艺术品等的铝及铝合金铸件、日用品、器具等用的熔剂。
（2）原铝及其合金冶炼铸造用熔剂 指铝冶炼厂大批量冶炼铸造重熔铝锭使用的熔剂。
（3）铝型材厂用熔剂 指铝型材厂熔炼铸造各种牌号变形铝及铝合金挤压铝棒用的熔剂。
（4）铝合金预制厂用熔剂 指铝合金预制厂预制各种牌号铸造铝及铝合金用的熔剂。
上述厂家所生产的铸造铝及铝合金和变形铝及铝合金的品种、成分有一些区别，故所用熔剂也稍有区别：一是铸造铝及铝合金用熔剂要求其防氧化、精炼去气、变质细化等作用特别严格；二是铸造铝及铝合金用熔剂的品种比较多，成分也比较复杂，而后者用的熔剂都比较简单一些。
铸造铝及铝合金（含中间合金）用熔剂见表3-1和表3-2，原铝及其合金熔铸用熔剂见表3-3；铝型材厂和铝合金预制厂用熔剂见表3-4。
表3-1 铸造铝及铝合金（含中间合金）用熔剂
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表3-2 美、日、俄铸造铝合金用熔剂
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表3-3 原铝及铝合金熔铸用熔剂
表3-4 铝型材厂和铝合金锭预制厂用熔剂
2.铸造镁及镁合金用熔剂
（1）镁及镁合金熔炼铸造的特点 由于镁与氧的亲和力比铝大，其氧化膜比铝的氧化膜疏松得多，其致密度系数α仅为0.79（Al2O3的α＝1.28），图3-1所示为铝和镁熔体的氧化膜比较示意图。
图3-1 铝和镁熔体的氧化膜比较示意图
镁及镁合金在大气下熔炼浇注时极易氧化烧损甚至燃烧爆炸。另外，镁的密度比铝小，而它和铝、硅等元素的氧化物的密度都比它自身大，因此镁及镁合金的熔铸不能像其他金属的熔铸那样采用使氧化夹渣浮在金属液面上的办法进行精炼，去气除渣，而是采用下述三种物理或化学的方法来解决上述问题：①在熔剂表面形成致密连续的隔离膜（层），将熔液与空气隔开以阻燃；②采用熔体合金化，即向熔体加入可提高其氧化膜致密度的合金化元素的方法来阻燃；③在熔体表面通入保护性气体或撒保护性粉末。
（2）镁及镁合金熔炼铸造用熔剂的品种 针对上述两个主要问题，工业发达国家的宇航工业部门研发了许多镁及镁合金铸造用熔剂，取得了重要进展。国内外镁及镁合金铸造常用熔剂见表3-5，国外在固定式坩埚炉内熔铸镁合金用熔剂见表3-6，在可提式坩埚炉中熔铸镁合金用单一熔剂和精炼净化用熔剂分别见表3-7和表3-8，我国自行研制的镁及镁合金废料重熔回收用熔剂见表3-9，德国镁及镁合金铸造用熔剂见表3-10。
表3-5 国内外镁及镁合金铸造常用熔剂
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表3-6 固定式坩埚炉熔铸镁合金用熔剂
注：1.№2熔剂一般都用作清洗熔炼及浇注工具和作为重熔镁及镁合金废料的覆盖剂。
2.ВИ2熔剂的精炼去气除渣能力强，被广泛使用。
表3-7 可提出式坩埚炉熔铸镁合金用单一熔剂
注：此表中的熔剂在合金熔化过程中会结成一层硬壳，能防止氧化吸气，并防止熔剂落入铸型中成为铸件的夹渣等缺陷。
表3-8 可提出式坩埚炉使用的精炼净化用熔剂
注：此表中的熔剂可用于可提出式坩埚炉内的合金液快要浇注前防止合金液氧化，也可用于精炼净化。
表3-9 我国镁及镁合金废料重熔回用用熔剂
注：1.1号熔剂适合比较干净的、成分比较清楚的镁及镁合金废料的重熔覆盖精炼。
2.2号熔剂适合来历不明或成分复杂的各种镁及镁合金废料的重熔作为覆盖、保护、精炼净化熔剂。
3.3号熔剂适合AZ91D等牌号镁合金的精炼除气除渣，其除渣能力比1号强。
4.常用号熔剂适合所有镁及镁合金废料重熔的覆盖、造渣、金属分离、精炼、去气、除渣等综合作用，其效果较好。
表3-10 德国铸造镁及镁合金用熔剂
注：234号和250号熔剂是物理混合物，锆盐是熔化成液体后的混合液。
3.铸造钛及钛合金用熔剂
由于钛的熔点高［（1668±4）℃］，化学活性强，液态钛几乎能与所有耐火材料及氧、氢、氮等气体发生反应。因此，钛及钛合金的熔炼铸造必须在真空或惰性气体保护下进行，不得存在氧化吸气和燃烧等问题，因此不需要使用熔剂保护，仅在真空感应炉熔炼时用萤石（CaF2）等氟化物作覆盖剂，以降低钛合金液的粘度和表面张力，提高其流动性，最终获得尺寸形状和表面结构完整清晰的合格铸件。在熔炼铸造过程中，同时使用中间合金对其进行变质细化处理。
由于工业发达国家对某些钛合金铸造技术非常保密，因而在技术资料中，关于钛合金的变质和晶粒细化方面的内容很少。下面将介绍一些相关方面的内容，旨在方便国内民用工业铸造工作者采用。
对钛及钛合金的变质是将钪（Sc）、钇（Y）、镧（La）、铈（Ce）和钕（Nd）等稀土元素按一定的比例加入到钛基体中，制配ВТ1 Л、ВТ5Л中间合金，前者是在Ti基体中加入质量分数为0.1％～1.0％的钕（Nd），后者是在Ti基体中加入质量分数为0.01％～1.0％的镧（La）的中间合金。经过我国航空工业40多年的使用，证明其变质和细化晶粒的效果较好，其中加质量分数为0.01％镧的ВТ5Л中间合金的吸收率达100％，加质量分数为0.10％钕的ВТ1 Л中间合金的吸收率达70％。
4.铸造铜及铜合金用熔剂
铸造铜及铜合金用熔剂有覆盖剂、氧化剂、精炼剂、脱氧剂及晶粒细化剂五种。在铜及铜合金熔铸中之所以加入氧化性熔剂是为了使熔炉内的气氛成为氧化性气氛，以除去铜液中的氢，而后又加脱氧剂的目的是在除氢后再将形成的Cu2O等杂质进行脱氧，以防“氢脆”的产生。铜合金铸造用覆盖剂见表3-11，氧化性熔剂见表3-12，精炼剂见表3-13，脱氧剂见表3-14，晶粒细化实例见表3-15。
表3-11 铸造铜合金用覆盖剂
表3-12 铸造铜合金常用氧化性溶剂（质量分数，％）
注：表内配比均为质量分数。
表3-13 铸造铜合金常用精炼剂
（续）
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表3-14 铜及铜合金用脱氧剂
表3-15 铸造铜及铜合金晶粒细化实例
5.铸造锌（基）合金用熔剂
（1）常用锌基合金铸造用熔剂 常用锌基合金铸造用熔剂见表3-16。
表3-16 常用锌基合金铸造用熔剂
6.铸造轴承合金用熔剂
（1）铸造锡基、铅基轴承合金用熔剂 覆盖剂为木炭；精炼剂为脱水氯化铵；清渣剂为白腊粒子（粉屑）。
（2）铸造铜铝轴承合金用熔剂 覆盖剂为木炭。
（3）铸造铝基轴承合金用熔剂 采用铝合金熔铸用熔剂及其使用方法。
7.钴基高温合金铸造用熔剂
我国自1954年开始，在前苏联专家的帮助下开展了钴基、镍基、铁基等耐热合金的铸造，并按前苏联的规范配制熔剂自用。如今这些技术许多已向民用转移。钴基高温合金熔剂的成分和配比（质量分数）如下：
（1）覆盖剂10％碎烧土（SiO2、Al2O3、MgO等成分的混合物）＋70％的碳酸钙（CaCO3）（俗称石灰石）＋10％萤石（又称氟石）（CaF2）＋10％氧化镁（MgO）（又称镁砂）。
（2）晶粒细化剂①50％CoO粉＋50％的Al2 O3粉的混合粉；②45％CoO粉＋55％Al2O3粉的混合物在200℃下焙烧8h后再球磨制得350目的CoAl2O4粉。将其中一种混合粉加入熔模精铸的表层涂料中，浇注钴基合金液后便能起到细化钴基合金晶粒的作用。
8.镍基高温合金铸造用熔剂
（1）覆盖剂 常用的有下列两种（均按质量分数计）：
①1号熔剂：50％CaO＋18％MgO＋7％CaF2＋25％Al2O3。
②2号熔剂：18％铝粉＋45.5％CaO＋16.5％MgO＋6.5％CaF2＋13.5％Al2O3。
以上两种熔剂的用量占金属炉料质量的1.5％左右，10kg以下的小炉子可增加到5％，这两种熔剂都可作为高铝钛的镍基高温合金的覆盖剂、防氧化吸气剂及精炼去气除渣剂。
（2）脱氧剂 有纯铝块、Ni-B中间合金等。铝的生成热ΔH值比B、Ti、Fe、Ni等小，是一种较强的脱氧剂，其次是B。先用纯铝块脱氧后再用Ni-B中间合金脱氧，可使镍基高温合金脱氧彻底，避免氧化及氧化夹渣残留在合金液内，确保作为航空发动机涡轮、导向叶片、化工输送泵叶轮等零件的强度和耐蚀性能。
（3）镍基高温合金电渣熔铸用引弧剂和造渣剂 引弧剂为CaF2∶TiO2＝1∶1的粉体混合料；造渣剂为15％CaF2＋32％Al2O3＋32％CaO＋15％MgO＋3％TiO2＋3％Al粉。
9.铸造永久磁铁合金用熔剂
（1）脱氧剂 常用纯度为99.96％以上的纯铝块（碎成30mm×30mm×30mm左右的小块）或尺寸比此铝块小的铝屑（粒）。
（2）熔剂 常用干净干燥的玻璃屑（碎成尺寸小于等于4mm×4mm×4mm的小块），厚度在5mm左右。
（3）脱碳剂 常用氧化铁（Fe2O3）或氧化亚铁（FeO）作为脱碳剂。
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