一種鎂合金陶瓷型鑄造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鎂合金陶瓷型鑄造工藝，屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的鑄造工藝一般采用砂型鑄造、金屬鑄造、陶瓷型鑄造，對(duì)于諸多材質(zhì)的鑄造模具各有優(yōu)缺點(diǎn)?，F(xiàn)需要研發(fā)一種新興的鑄造工藝，使鑄造的效果更好，鑄造的產(chǎn)品質(zhì)量更好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種鎂合金陶瓷型鑄造工藝，Si02陶瓷型利用重力鑄造和低壓鑄造方法制造了中、小型的鎂合金模具，能夠克服以上所述缺陷。
[0004]為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種鎂合金陶瓷型鑄造工藝，鎂合金陶瓷型鑄造工藝流程為:母模處理一涂刷硅橡膠一抽真空一灌石膏一硅橡膠/石膏模起模一配水解液一配陶瓷漿料一灌漿一起模一噴燒一焙燒一制作砂型一合金冶煉一澆注一開箱一檢驗(yàn)-噴涂耐火材料起模時(shí)間根據(jù)制件的大小而定:小型制件為5分鐘左右，大型制件為20分鐘左右；焙燒溫度為850°C，溫升速度為3°C /min，保溫一小時(shí)，消除其中的有機(jī)物，防止砂型與鎂合金的反應(yīng)。
[0005]本發(fā)明涉及的這種鎂合金陶瓷型鑄造工藝，耐火材料的粒度、粉液比、起模時(shí)間等因素都會(huì)影響陶瓷型的強(qiáng)度及表面質(zhì)量。通過正交試驗(yàn)得出:耐火材料的最佳配比為:40-50目:30%, 100-140目:10%，270-320目:60% ;最佳的粉液比為:3.2:1。而起模時(shí)間根據(jù)制件的大小而定:小件的為5分鐘左右，而大型的為20分鐘左右。為了防止Si02在870°C發(fā)生相變而引起較大的裂紋，因此焙燒溫度定位850°C，溫升速度為3°C /min，保溫一小時(shí)，以消除其中有機(jī)物，防止其與鎂合金的反應(yīng)。(三)對(duì)于較小鑄件采用陶瓷型鑄造時(shí)，宜采用重力鑄造頂注式澆注系統(tǒng)；而對(duì)于中大型鑄件，重力鑄造成形困難，會(huì)產(chǎn)生缺肉、冷隔等缺陷，則宜采用低壓鑄造，壓力為0.07Mpa。鎂合金陶瓷型精密鑄造能獲得高的尺寸精度和表面光潔度:重力和低壓鑄件尺寸表面可分別達(dá)到1.89和1.94。(四)陶瓷型鑄造NZK30合金(Mg-3Nd-0.3Zn_0.5Zr)，鑄件組織的平均晶粒尺寸:62_66，平均抗拉強(qiáng)度155MPa左右。(五)在無保護(hù)措施的情況下，鎂會(huì)和Si02在700°C左右發(fā)生反應(yīng)生成Mg2Si和MgO。改進(jìn)措施有:降低澆注溫度到730°C左右，從熱力學(xué)上減緩反應(yīng)進(jìn)行；在砂型中添加硫粉，硫粉遇到高溫合金液時(shí)生成S02，消耗掉型腔內(nèi)的氧氣，并和鎂生成MgS保護(hù)膜；同時(shí)添加硼酸，通過硼酐在高溫下溶解MgO形成3Mg0B203釉質(zhì)膜發(fā)揮作用。
【具體實(shí)施方式】
[0006]耐火材料的粒度、粉液比、起模時(shí)間等因素都會(huì)影響陶瓷型的強(qiáng)度及表面質(zhì)量。
[0007]鎂合金陶瓷型鑄造工藝流程為:母模處理一涂刷硅橡膠一抽真空一灌石膏一硅橡膠/石膏模起模一配水解液一配陶瓷漿料一灌漿一起模一噴燒一焙燒一制作砂型一合金冶煉一澆注一開箱一檢驗(yàn)-噴涂耐火材料起模時(shí)間根據(jù)制件的大小而定:小型制件為5分鐘左右，大型制件為20分鐘左右；焙燒溫度為850°C，溫升速度為3°C /min,保溫一小時(shí)，消除其中的有機(jī)物，防止砂型與鎂合金的反應(yīng)。
[0008]本發(fā)明涉及的這種鎂合金陶瓷型鑄造工藝，耐火材料的粒度、粉液比、起模時(shí)間等因素都會(huì)影響陶瓷型的強(qiáng)度及表面質(zhì)量。通過正交試驗(yàn)得出:耐火材料的最佳配比為:40-50目:30%, 100-140目:10%，270-320目:60% ;最佳的粉液比為:3.2:1。而起模時(shí)間根據(jù)制件的大小而定:小件的為5分鐘左右，而大型的為20分鐘左右。為了防止Si02在870°C發(fā)生相變而引起較大的裂紋，因此焙燒溫度定位850°C，溫升速度為3°C /min，保溫一小時(shí)，以消除其中有機(jī)物，防止其與鎂合金的反應(yīng)。(三)對(duì)于較小鑄件采用陶瓷型鑄造時(shí)，宜采用重力鑄造頂注式澆注系統(tǒng)；而對(duì)于中大型鑄件，重力鑄造成形困難，會(huì)產(chǎn)生缺肉、冷隔等缺陷，則宜采用低壓鑄造，壓力為0.07Mpa。鎂合金陶瓷型精密鑄造能獲得高的尺寸精度和表面光潔度:重力和低壓鑄件尺寸表面可分別達(dá)到1.89和1.94。(四)陶瓷型鑄造NZK30合金(Mg-3Nd-0.3Zn_0.5Zr)，鑄件組織的平均晶粒尺寸:62_66，平均抗拉強(qiáng)度155MPa左右。力學(xué)性能主要由其晶粒尺寸決定，晶粒尺寸主要由冷卻速度決定。金相組織由-Mg基體以及Mgl2Nd相組成；(五)在無保護(hù)措施的情況下，鎂會(huì)和Si02在700°C左右發(fā)生反應(yīng)生成Mg2Si和MgO。改進(jìn)措施有:降低澆注溫度到730°C左右，從熱力學(xué)上減緩反應(yīng)進(jìn)行；在砂型中添加硫粉，硫粉遇到高溫合金液時(shí)生成S02，消耗掉型腔內(nèi)的氧氣，并和鎂生成MgS保護(hù)膜；同時(shí)添加硼酸，通過硼酐在高溫下溶解MgO形成3Mg0B203釉質(zhì)膜發(fā)揮作用。
[0009]本發(fā)明所述的【具體實(shí)施方式】并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)范圍的限制，凡是在本發(fā)明構(gòu)思的精神和原則之內(nèi)，本領(lǐng)域的專業(yè)人員能夠作出的任何修改、等同替換和改進(jìn)等均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鎂合金陶瓷型鑄造工藝，其特征在于:鎂合金陶瓷型鑄造工藝流程為:母模處理一涂刷硅橡膠一抽真空一灌石膏一硅橡膠/石膏模起模一配水解液一配陶瓷漿料一灌漿一起模一噴燒一焙燒一制作砂型一合金冶煉一澆注一開箱一檢驗(yàn)-噴涂耐火材料起模時(shí)間根據(jù)制件的大小而定:小型制件為5分鐘左右，大型制件為20分鐘左右；焙燒溫度為850°C，溫升速度為:TC /min，保溫一小時(shí)，消除其中的有機(jī)物，防止砂型與鎂合金的反應(yīng)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種鎂合金陶瓷型鑄造工藝，鎂合金陶瓷型鑄造工藝流程為：母模處理—涂刷硅橡膠—抽真空—灌石膏—硅橡膠/石膏模起?！渌庖骸涮沾蓾{料—灌漿—起模—噴燒—焙燒—制作砂型—合金冶煉—澆注—開箱—檢驗(yàn)-噴涂耐火材料起模時(shí)間根據(jù)制件的大小而定：小型制件為5分鐘左右，大型制件為20分鐘左右；焙燒溫度為850℃，溫升速度為3℃/min，保溫一小時(shí)，消除其中的有機(jī)物，防止砂型與鎂合金的反應(yīng)。鎂合金陶瓷型鑄造工藝使鑄造的效果更好，鑄造的產(chǎn)品質(zhì)量更好。
【IPC分類】B22C9-02
【公開號(hào)】CN104826988
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510241433
【發(fā)明人】吳光英
【申請(qǐng)人】吳光英
【公開日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年5月13日