生产镁合金zm6砂型铸造工艺的制作方法
【专利说明】 生产镁合金ZM6砂型铸造工艺
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技术领域
[0002]本发明属于合金铸铁铸造技术领域，具体涉及一种铸造镁合金ZM6砂型铸造工艺。
[0003]
【背景技术】
[0004]ZM6是铸造镁合金三大系列之一“镁一稀土金属一锆系合金”中的一种该合金是以钕为主要合金元素的高强度耐热镁合金，铸造性能良好，显微疏松倾向和壁厚敏感性低。由于钕在镁中具有较大的固溶度，所以合金在T6状态下除有优于ZM3、ZM4的高温性能外，还兼有高的室温力学性能和中等塑性。
[0005]ZM6合金已用于制造直升机的发动机后减速机匣、飞机机翼翼肋和液压恒速装置支架以及30万kW气轮发电机的转子引线压板等零件，并可广泛用来制造各种受力构件。由于砂型铸造工艺可以铸出各种大小规格或形状较复杂的铸件，成本低廉；而且砂型铸造的镁铸件可进行热处理，因此，采用砂型铸造有其独特的优势。
[0006]
【发明内容】
[0007]为了克服现有技术领域存在的上述问题，本发明的目的在于，提供一种生产镁合金ZM6砂型铸造工艺。
[0008]铸造工艺采用重力铸造，将铸件大平面置于下型，浇注系统采用半封闭式，与直浇道相连的一段横浇道置于上型，另一段置于下型，在两段交界处设置过滤网，这样有利于有效地分离氧化物或熔渣。也利于铸件的平稳充型。
[0009]采用以下步骤:(I)采用电阻坩埚炉，铸镁合金ZM6采用纯镁、镁钕及镁锆中间合金、锌等配料，主辅料用前喷砂处理并预热清除油污；(2)熔炼:将坩埚加热至暗红色约400?500°C，在坩埚壁及底部均匀地撒上适量的粉状RJ-5熔剂，装入预热的镁锭、回炉料，在炉料上再撒上适量的粉状RJ-5熔剂，送电开始熔化；(3)浇注:浇注温度范围为730?780°C，浇注工艺如下:①用浇包底推开合金液表面上的溶剂层，用宽口平稳地酉去合金液；②浇注前，先从浇包嘴倒出少许合金液至预热过的备用铸模内:③浇注铸型，浇注时要保持液流平稳，浇口应保持充满状态浇注过程中，应不断向液流表面和浇口杯内撒硫磺和硼酸混合物。
[0010]本发明提供的生产镁合金ZM6砂型铸造工艺，其有益效果在于:密度低、比性能好、减震性能好、导电导热性能良好、工艺性能良好。
[0011]
【具体实施方式】
[0012]下面结合实施例，对本发明提供的生产镁合金ZM6砂型铸造工艺，进行详细的说明。
[0013]实施例一某支架零件及铸件，零件厚12 mm，横截面大约为158mmX154mm的曲面扳，实例铸件化学成分(质量分数，％)为:2.76RE(Nd).0.362n.0.462t, 0.016Cu, 0.023Ν?,余量为 Mg,
采用重力铸造，将铸件大平面置于下型，浇注系统采用半封闭式，与直浇道相连的一段横浇道置于上型，另一段置于下型，在两段交界处设置过滤网，这样有利于有效地分离氧化物或熔渣。也利于铸件的平稳充型。
[0014](I)熔炉和坩埚准备采用电阻坩埚炉，坩埚用低碳钢板焊成，坩埚焊缝需经X光检验和煤油渗透检验，再用熔剂洗涤，清理后待用。新坩埚还应先用光卤石试熔8h以上，如不漏方可用来熔炼镁合金。
[0015](2)原材料准备①铸镁合金ZM6采用纯镁、镁钕及镁锆中间合金、锌等配料，主辅料用前喷砂处理并预热清除油污(镁锆中间合金在沸水中煮去蜡封)；②精炼和覆盖剂使用前在100?150°C干燥。硫磺和硼酸用前将结块打碎，用40号筛过筛后保存于密闭容器中。
[0016](3)熔炼将坩埚加热至暗红色约400?500°C，在坩埚壁及底部均匀地撒上适量的粉状RJ-5熔剂，装入预热的镁锭、回炉料，在炉料上再撒上适量的粉状RJ-5熔剂，送电开始熔化。在装料及熔化过程中镁液露出并燃烧时，应补撒熔剂灭之。炉料全部熔化后，除去液面上的脏熔剂，换上新熔剂。升温至720—740°C后加入锌，继续升温至780—810°C，分批而缓慢地加入镁锆中间合金和稀土金属(指含稀土的镁合金)，待合金全部熔化完后，兜底搅拌并撒入熔剂持续2—5 min，使合金均匀化，静置3—5min，浇光谱分析试样，按分析结果调整化学成分。将台金液温度调整整750— 760°C，用RJ-5熔剂或特种熔剂精炼4?8min，熔剂用量为炉料重量的1%?1.5% ;浇断口试样，并敲断观察断口晶粒度。若断口不合格，可酌情补加1%?3%镁锆中间合金，重复上述操作。并重新取样检查断口。断口合格后，停止使用精炼用熔剂，只能使用防燃剂覆盖灭火。升温到780—810°C，保温静置10—20 min,降至浇注温度，进行浇注。若浇注时间超过规定需重新取样检查断口，若断口不合格须重新补加镁锆中间合金，再次精炼、静置。
[0017](4)浇注操作浇注温度范围为730?780°C，过高，会增加镁液的氧化。浇注工艺如下:①用浇包底推开合金液表面上的溶剂层，用宽口平稳地S去合金液浇注前，先从浇包嘴倒出少许合金液至预热过的备用铸模内:③浇注铸型，浇注时要保持液流平稳，浇口应保持充满状态；④浇注过程中，应不断向液流表面和浇口杯内撒硫磺和硼酸混合物。
【主权项】
1.一种生产镁合金ZM6砂型铸造工艺，其特征在于:(1)采用电阻坩埚炉，铸镁合金ZM6采用纯镁、镁钕及镁锆中间合金、锌等配料，主辅料用前喷砂处理并预热清除油污；(2)熔炼:将坩埚加热至暗红色约400?500°C，在坩埚壁及底部均匀地撒上适量的粉状RJ-5熔剂，装入预热的镁锭、回炉料，在炉料上再撒上适量的粉状RJ-5熔剂，送电开始熔化；(3)浇注:浇注温度范围为730?780°C，浇注工艺如下:①用浇包底推开合金液表面上的溶剂层，用宽口平稳地S去合金液；②浇注前，先从浇包嘴倒出少许合金液至预热过的备用铸模内:③浇注铸型，浇注时要保持液流平稳，浇口应保持充满状态；④浇注过程中，应不断向液流表面和浇口杯内撒硫磺和硼酸混合物。
【专利摘要】本发明公开了一种生产镁合金ZM6砂型铸造工艺，采用重力铸造，将铸件大平面置于下型，浇注系统采用半封闭式，与直浇道相连的一段横浇道置于上型，另一段置于下型，在两段交界处设置过滤网，这样有利于有效地分离氧化物或熔渣；也利于铸件的平稳充型；密度低、比性能好、减震性能好、导电导热性能良好、工艺性能良好。
【IPC分类】B22D21-04
【公开号】CN104550863
【申请号】CN201310516309
【发明人】刘升迁
【申请人】青岛天恒机械有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月29日