专利名称：铸件表面合金化工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种铸件表面合金化工艺，属铸造工艺类。
“铸件表面合金化”，又称被复铸造，铸渗或铸溶，是一种金属表面处理工艺。该工艺问世于二十世纪初叶，此后前苏联、美国、日本等国相继在水力旋流器排出口、炼焦炉熄焦车防护板、混碾机叶片等另件上试验采用，取得良好经济效益。
由于“铸件表面合金化”能用铸造方法生产兼有母体材料之性能又具特殊性能(如耐磨、减磨、耐蚀或耐热等)或优良综合性能表面的铸件，适应承受高速、高效、高荷载机械零件的物理工况性能要求，所以近年来国内一些科研院校及工矿企业也在熄焦炉衬板、火架车底板、风扇撞击板、破碎机锤头、凸轮轴、制砖机模具等零件上成功地应用此工艺。
这种铸件表面合金化工艺路线如下涂膏(或涂料)的制作铸型————————在铸型上某特定表面涂覆涂膏合箱、浇注、落砂(或涂料)——干燥涂妥之涂膏(或涂料)————————特定表面合金化的铸件其具体操作方法是在与有特殊性能或良好综合性能要求之零件特定表面相对应的铸型表面，涂覆可望形成此种性能的合金涂膏(或涂料)，并加热干燥之。浇注时，利用熔融母体金属的热量使合金涂膏(或涂料)中的合金颗粒与熔融母体材料熔合、烧结，从而在铸件特定表面形成特殊性能或良好综合性能的合金层。
虽然上述合金化工艺具有较显著的技术经济效益，但是这种传统工艺也有十分明显的缺陷主要是由于其工艺过程中使用的、组成合金涂膏(或合金涂料)的粘结剂(如膨润土、水玻璃等)对合金增强材料的污染；致使合金化后的铸件表面产生气孔、夹渣、粘砂和凹凸不平等现象，影响合金化表面的质量，因而也使该工艺的推广应用受到限制。
本发明的目的在于提供一种真空密封铸件表面合金化工艺，对上述传统铸件表面合金化工艺进行改进，摒弃传统工艺中污染增强材料的粘结材料，避免在合金化表面产生气孔、夹渣(杂)、粘砂及凹凸不平等缺陷，拓宽铸件表面合金化工艺的适用范围。
这种铸件表面合金化工艺，其特征在于真空吸附表面增强材料，并在铸件处于负压条件下完成铸件表面合金化操作；其具体工艺过程简述如下将模板也包括模样抽成负压，使覆盖其上的密封薄膜紧贴模板；在与有特殊性能或良好综合性能要求之铸件特定表面相对应的模样的薄膜上涂施涂料，并在其上敷置增强材料，而后用带有一定数量针孔的薄纸铺盖在增强材料上；而后用真空造型法制作砂型，使附着在模样上的增强材料层吸附在砂型上；最后在负压状态下砂箱经合箱、浇注、落箱而制得表面合金化的铸件。
所述的铸件表面合金化工艺，其特征是所采用的表面增强材料层，可以是纤维状连续增强的有序排列组合层。
所述的铸件表面合金化工艺，其特征是所述的表面增强材料层可由金属、非金属材料构成。
根据以上方案提供的真空密封铸件表面合金化工艺，与传统的表面合金化工艺相比，具有以下优点1.由于取消合金涂膏(或涂料)，而摒弃粘结材料，不仅彻底免除粘结材料的污染，有效地避免在表面合金层产生气孔、夹渣(杂)、粘砂及凹凸不平等缺陷；而且由于吸附在铸型上的增强材料的纯度提高而使增强材料层的传热性能改善，促进其加热、熔融、扩散过程，达到增大表面合金增强层的厚度及改善其质量的效果。
2.由于铸型负压状态下浇注，使熔融金属向增强材料吸附层的渗透作用增大，有利于熔融金属向吸附层的扩散，因而也起到增大表面合金增强层厚度及改善其质量的作用。
3.由于取消合金涂膏(或涂料)的涂覆操作，使用于表面合金化的增强材料不必局限于传统的颗粒状金属材料，还可采用金属或非金属连续增强材料(如铸铁纤维、碳素纤维等)。同时还可以采取连续增强材料的有序排列，以控制表面增强层的性能。
4.取消增强材料的涂覆及干燥操作，有利于生产率的提高。
附
图1为实施本发明的工艺流程图；附图2为实施本发明的工艺设备速接图。
以下结合工艺流程图，进一步阐述本发明并给出本发明的实施例。
本发明所述的铸件表面合金化工艺主要作法模板(包括模样)上覆盖塑料薄膜(或加热软化)，同时模板抽气成负压，使密封薄膜紧贴模板，在与有特殊性能或良好综合性能要求的铸件表面相对应的模样的薄膜上涂施涂料，并在上敷置增强材料，而后用带有一定数量针孔的薄纸铺盖其上。
放置砂箱，灌入石英砂(料度50目-150目)，微震、刮平砂箱上平面并铺盖塑料薄膜、砂型抽气至负压(＜0.06MPa)。
砂型保持负压，模板接大气，解除负压，砂模连同薄膜，增强材料(带同薄纸)脱离模板起模。如此即在砂型特定表面真空吸附着增强材料。
砂型在负压状态下经合箱、浇注，待融熔金属凝固完毕，铸型解除负压后落箱即得到本工艺所称的表面合金化铸件。
工艺流程图说明A、模板抽气、覆膜、涂料、敷置增强材料并在其上方铺放带有针孔的薄纸B、放置砂箱、灌石英砂、刮平上砂面、覆膜、抽气C、砂箱停止抽气、封闭、型板接大气、起模D、合箱、铸型抽气、浇注E、铸型接大气、落箱附图2中1.为真空表；2.为真空泵；3.为双叉旋塞；4.为模样和砂箱；5.为抽气模板，6.为气尘分离器；7.为抽气导管。
权利要求
1.一种铸件表面合金化工艺，其特征在于真空吸附表面增强材料，并在铸件处于负压条件下完成铸件表面合金化操作；其具体工艺过程简述如下将模板也包括模样抽成负压，使覆盖其上的密封薄膜紧贴模板；在与有特殊性能或良好综合性能要求之铸件特定表面相对应的模样的薄膜上涂施涂料，并在其上敷置增强材料，而后用带有一定数量针孔的薄纸铺盖在增强材料上；而后用真空造型法制作砂型，使附着在模样上的增强材料层吸附在砂型上；最后在负压状态下砂箱经合箱、浇注、落箱而制得表面合金化的铸件。
2.根据权利要求1所述的铸件表面合金化工艺，其特征是所采用的表面增强材料层，可以是纤维状连续增强的有序排列组合层。
3.根据权利要求1和2所述的铸件表面合金化工艺，其特征是所述的表面增强材料层可由金属、非金属材料构成。
全文摘要
铸件表面合金化工艺采取真空密封吸附表面增强材料的办法，使铸件特定表面在铸件浇注过程中吸附一层增强材料。不仅摒弃传统工艺中采用的合金涂膏或涂料的涂覆操作，而且还消除由于其中粘结剂的污染所造成铸件表面的众多质量缺陷，同时还简化操作工艺，提高劳动生产率。此外采用本工艺，不仅可以使用颗粒状合金材料，还可使用金属非金属连续增强材料。或采用连续增强材料的有序排列方法来控制铸件表面增强层的性能。
文档编号C23C8/00GK1139157SQ9511082
公开日1997年1月1日 申请日期1995年6月28日 优先权日1995年6月28日
发明者胡庆国 申请人:湖南省株洲洗煤厂