專利名稱：改進型2014鋁合金冰箱發(fā)泡模鑄件的加工工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種改進型2014鋁合金冰箱發(fā)泡模鑄件的加工工藝，屬于鋁合金材料加工技術領域。
背景技術：
冰箱發(fā)泡模作為冰箱生產的制造的一個重要模具，其加工制造的好壞，將直接關系到整個產品的優(yōu)劣，甚至會影響整個產品制造的成敗。目前可作為冰箱發(fā)泡模的材料有金屬和非金屬兩類，采用金屬制做的發(fā)泡模無疑能運用于大批量及高速生產中，發(fā)泡模金屬材料有鋁、銅、低熔點合金、鎳、鐵、鋅合金等。其中鋁合金制做的發(fā)泡模應用最廣泛，其具有導熱性能好、容易調節(jié)模具溫度，不易生銹和被腐蝕，容易維修、保管、造價低廉、制做時間段等優(yōu)點。但是鋁合金發(fā)泡模還存在著質軟、強度低、內部組織致密性差等缺點，因此，急需研發(fā)一種高性能的鋁合金冰箱發(fā)泡模。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種高性能的改進型2014鋁合金冰箱發(fā)泡模鑄件的加工工藝，提高鋁合金冰箱發(fā)泡模的綜合性能。本發(fā)明采用的技術方案如下
改進型2014鋁合金冰箱發(fā)泡模鑄件的加工工藝，其特征在于包括以下步驟
(1)配料
按照元素質量百分數滿足如下要求Si O. 5-1. 2%、Fe ( O. 7%、Cu 3. 9-5. 0%、Mn O. 4-1. 2%、Mg O. 2-0. 8%、Cr ( O. 1%、Zn ( O. 25%、Ti ( O. 15%、La O. 05-0. 10%, Y
O.04-0. 06%、Sc O. 03-0. 05%，其他雜質元素合計< O. 15%、其余為Al，進行配料；
(2)熔煉
將配料依次投入熔煉爐中進行熔煉，爐內控制在705-750°C，投料30-50min后，待爐內出現鋁水時，加入覆蓋劑進行覆蓋，開始攪拌，調整成分后，加入精煉劑經過精煉、扒渣得到合格成分后，將鋁液從熔煉爐注入保溫爐，爐溫在710-740°C條件下靜置保持20-30min，然后利用氬氣將鋁液中的氫及細小雜質帶到表面，從而降低鋁液中的氫含量；
(3)澆鑄
鋁液通過熔煉爐的放水孔經鋁槽進入結晶器，鑄造出所需要的鑄件，鑄造溫度控制在670-715°C，鑄造速度控制35-45mm/min，冷卻水流量控制在950-1050 Ι/min ；
(4)熱處理
對鑄件進行表面處理后，進行均勻化退火處理，具體過程如下先升溫至310-330°C下，保溫2-3h，每小時70-90°C升溫加熱至540-560°C下保溫6_8h，然后空氣冷卻，再每小時60-80°C升溫加熱至360-380°C，并保溫度5_6h ;再降溫至160-180°C下保溫3_4h，空冷至室
溫即可。所述的覆蓋劑為40-50%的蘇打和50-60%的硼砂組成的混合物；所述的精煉劑由下列重量份原料制得氯化鉀5-8、氟化鈣3-5、硝酸鈉3-5、石墨粉5-8、氟硅酸鈉8_10、氯化鋁 5-8、海泡石 8-10、樹木灰 5-8、Na2TiF6 8-10, NaF 5-8 ；
所述的精煉劑制備方法如下
a、將上述重量份的海泡石用10-15%鹽酸浸泡3-4小時,去尚子水洗漆,再用10-12%氫氧化鈉溶液浸泡3-4小時，再用去離子水洗滌至中性，然后在500-530°C下煅燒2_3小時，粉碎成納米粉末；
b、將海泡石以外的各原料加熱熔融后，澄清1-2小時，將上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的顆粒；
C、將步驟a、b得到的物料混合攪拌即得所述精煉劑。
本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明改進型2014鋁合金中添加了適量的稀土元素La、Y、Sc，能使合金裂紋的形成溫度降低，從而提高合金的斷裂應力值，降低合金的熱裂傾向，提高合金的耐熱性。本發(fā)明加工出來的鋁合金冰箱發(fā)泡模鑄件具有良好的機械性能、強度高，耐熱性好、可使用性好，內部組織致密性好，不存在氣孔和起皮缺陷，耐磨性好，抗腐蝕性能、抗氧化性好，膨脹系數小等優(yōu)點。
具體實施例方式 改進型2014鋁合金冰箱發(fā)泡模鑄件的加工工藝，包括以下步驟
(1)配料
按照元素質量百分數滿足如下要求Si O. 5-1. 2%、Fe ( O. 7%、Cu 3. 9-5. 0%、Mn O. 4-1. 2%、Mg O. 2-0. 8%、Cr ( O. 1%、Zn ( O. 25%、Ti ( O. 15%、La O. 05-0. 10%, Y
O.04-0. 06%、Sc O. 03-0. 05%，其他雜質元素合計< O. 15%、其余為Al，進行配料；
(2)熔煉
將配料依次投入熔煉爐中進行熔煉，爐內控制在730°C，投料45min后，待爐內出現鋁水時，加入覆蓋劑進行覆蓋，開始攪拌，調整成分后，加入精煉劑經過精煉、扒渣得到合格成分后，將鋁液從熔煉爐注入保溫爐，爐溫在730°C條件下靜置保持30min，然后利用氬氣將鋁液中的氫及細小雜質帶到表面，從而降低鋁液中的氫含量；
(3)澆鑄
鋁液通過熔煉爐的放水孔經鋁槽進入結晶器，鑄造出所需要的鑄件，鑄造溫度控制在690°C，鑄造速度控制40mm/min，冷卻水流量控制在980 Ι/min ；
(4)熱處理
對鑄件進行表面處理后，進行均勻化退火處理，具體過程如下先升溫至320°C下，保溫3h，每小時80°C升溫加熱至550°C下保溫7h，然后空氣冷卻，再每小時70°C升溫加熱至365°C，并保溫度6h ;再降溫至175°C下保溫3h，空冷至室溫即可。
其中，所述的覆蓋劑為50%的蘇打和50%的硼砂組成的混合物；所述的精煉劑由下列重量份原料制得氯化鉀6份、氟化鈣4份、硝酸鈉5份、石墨粉7份、氟硅酸鈉9份、氯化鋁8份、海泡石10份、樹木灰6份、Na2TiF6 8份、NaF 6份；
所述的精煉劑制備方法如下
a、將上述重量份的海泡石用15%鹽酸浸泡3小時,去離子水洗漆,再用12%氫氧化鈉溶液浸泡4小時，再用去離子水洗滌至中性，然后在510°C下煅燒3小時，粉碎成納米粉末；b、將海泡石以外的各原料加熱熔融后，澄清2小時，將上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的顆粒；
C、將步驟a、b得到的物料混合攪拌即得所述精煉劑。經檢驗，產物化學成分為Si O. 895%、Fe O. 566%、Cu 4. 634%、Mn O. 728%、Mg O.514%、Cr O. 067%、Zn O. 165%、Ti O. 114%、La O. 092%、Y O. 056%、Sc O. 044%,其他雜質元素合計O. 116%、其余為Al ;力學性能為抗拉強度475Mpa，屈服強度362Mpa，伸長率14%，彈性模量68Gpa。
權利要求
1.改進型2014鋁合金冰箱發(fā)泡模鑄件的加工工藝，其特征在于包括以下步驟 (1)配料 按照元素質量百分數滿足如下要求Si O. 5-1. 2%、Fe ( O. 7%、Cu 3. 9-5. 0%、Mn O. 4-1. 2%、Mg O. 2-0. 8%、Cr ( O. 1%、Zn ( O. 25%、Ti ( O. 15%、La O. 05-0. 10%, YO.04-0. 06%、Sc O. 03-0. 05%，其他雜質元素合計< O. 15%、其余為Al，進行配料； (2)熔煉 將配料依次投入熔煉爐中進行熔煉，爐內控制在705-750°C，投料30-50min后，待爐內出現鋁水時，加入覆蓋劑進行覆蓋，開始攪拌，調整成分后，加入精煉劑經過精煉、扒渣得到合格成分后，將鋁液從熔煉爐注入保溫爐，爐溫在710-740°C條件下靜置保持20-30min，然后利用氬氣將鋁液中的氫及細小雜質帶到表面，從而降低鋁液中的氫含量； (3)澆鑄 鋁液通過熔煉爐的放水孔經鋁槽進入結晶器，鑄造出所需要的鑄件，鑄造溫度控制在670-715°C，鑄造速度控制35-45mm/min，冷卻水流量控制在950-1050 Ι/min ； (4)熱處理 對鑄件進行表面處理后，進行均勻化退火處理，具體過程如下先升溫至310-330°C下，保溫2-3h，每小時70-90°C升溫加熱至540-560°C下保溫6_8h，然后空氣冷卻，再每小時60-80°C升溫加熱至360-380°C，并保溫度5_6h ;再降溫至160-180°C下保溫3_4h，空冷至室溫即可。
2.根據權利要求1所述的改進型2014鋁合金冰箱發(fā)泡模鑄件的加工工藝，其特征在于，所述的覆蓋劑為40-50%的蘇打和50-60%的硼砂組成的混合物；所述的精煉劑由下列重量份原料制得氯化鉀5-8、氟化鈣3-5、硝酸鈉3-5、石墨粉5-8、氟硅酸鈉8_10、氯化鋁5-8、海泡石 8-10、樹木灰 5-8、Na2TiF6 8-10、NaF 5-8 ； 所述的精煉劑制備方法如下 a、將上述重量份的海泡石用10-15%鹽酸浸泡3-4小時,去尚子水洗漆,再用10-12%氫氧化鈉溶液浸泡3-4小時，再用去離子水洗滌至中性，然后在500-530°C下煅燒2_3小時，粉碎成納米粉末； b、將海泡石以外的各原料加熱熔融后，澄清1-2小時，將上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的顆粒； C、將步驟a、b得到的物料混合攪拌即得所述精煉劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改進型2014鋁合金冰箱發(fā)泡模鑄件的加工工藝，其包括配料、熔煉、澆鑄、熱處理四個步驟。本發(fā)明改進型2014鋁合金中添加了適量的稀土元素La、Y、Sc，能使合金裂紋的形成溫度降低，從而提高合金的斷裂應力值，降低合金的熱裂傾向，提高合金的耐熱性。本發(fā)明加工出來的鋁合金冰箱發(fā)泡模鑄件具有良好的機械性能、強度高，耐熱性好、可使用性好，內部組織致密性好，不存在氣孔和起皮缺陷，耐磨性好，抗腐蝕性能、抗氧化性好，膨脹系數小等優(yōu)點。
文檔編號C22C21/18GK103014464SQ20121050359
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月1日 優(yōu)先權日2012年12月1日
發(fā)明者郭茂明, 方先好, 張繼發(fā) 申請人:滁州佳誠模具制造有限公司