一种镁合金陶瓷型铸造工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种镁合金陶瓷型铸造工艺，属于铸造技术领域。
【背景技术】
[0002]现有的铸造工艺一般采用砂型铸造、金属铸造、陶瓷型铸造，对于诸多材质的铸造模具各有优缺点。现需要研发一种新兴的铸造工艺，使铸造的效果更好，铸造的产品质量更好。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种镁合金陶瓷型铸造工艺，Si02陶瓷型利用重力铸造和低压铸造方法制造了中、小型的镁合金模具，能够克服以上所述缺陷。
[0004]为解决以上技术问题，本发明提供如下技术方案:一种镁合金陶瓷型铸造工艺，镁合金陶瓷型铸造工艺流程为:母模处理一涂刷硅橡胶一抽真空一灌石膏一硅橡胶/石膏模起模一配水解液一配陶瓷浆料一灌浆一起模一喷烧一焙烧一制作砂型一合金冶炼一浇注一开箱一检验-喷涂耐火材料起模时间根据制件的大小而定:小型制件为5分钟左右，大型制件为20分钟左右；焙烧温度为850°C，温升速度为3°C /min，保温一小时，消除其中的有机物，防止砂型与镁合金的反应。
[0005]本发明涉及的这种镁合金陶瓷型铸造工艺，耐火材料的粒度、粉液比、起模时间等因素都会影响陶瓷型的强度及表面质量。通过正交试验得出:耐火材料的最佳配比为:40-50目:30%, 100-140目:10%，270-320目:60% ;最佳的粉液比为:3.2:1。而起模时间根据制件的大小而定:小件的为5分钟左右，而大型的为20分钟左右。为了防止Si02在870°C发生相变而引起较大的裂纹，因此焙烧温度定位850°C，温升速度为3°C /min，保温一小时，以消除其中有机物，防止其与镁合金的反应。(三)对于较小铸件采用陶瓷型铸造时，宜采用重力铸造顶注式浇注系统；而对于中大型铸件，重力铸造成形困难，会产生缺肉、冷隔等缺陷，则宜采用低压铸造，压力为0.07Mpa。镁合金陶瓷型精密铸造能获得高的尺寸精度和表面光洁度:重力和低压铸件尺寸表面可分别达到1.89和1.94。(四)陶瓷型铸造NZK30合金(Mg-3Nd-0.3Zn_0.5Zr)，铸件组织的平均晶粒尺寸:62_66，平均抗拉强度155MPa左右。(五)在无保护措施的情况下，镁会和Si02在700°C左右发生反应生成Mg2Si和MgO。改进措施有:降低浇注温度到730°C左右，从热力学上减缓反应进行；在砂型中添加硫粉，硫粉遇到高温合金液时生成S02，消耗掉型腔内的氧气，并和镁生成MgS保护膜；同时添加硼酸，通过硼酐在高温下溶解MgO形成3Mg0B203釉质膜发挥作用。
【具体实施方式】
[0006]耐火材料的粒度、粉液比、起模时间等因素都会影响陶瓷型的强度及表面质量。
[0007]镁合金陶瓷型铸造工艺流程为:母模处理一涂刷硅橡胶一抽真空一灌石膏一硅橡胶/石膏模起模一配水解液一配陶瓷浆料一灌浆一起模一喷烧一焙烧一制作砂型一合金冶炼一浇注一开箱一检验-喷涂耐火材料起模时间根据制件的大小而定:小型制件为5分钟左右，大型制件为20分钟左右；焙烧温度为850°C，温升速度为3°C /min,保温一小时，消除其中的有机物，防止砂型与镁合金的反应。
[0008]本发明涉及的这种镁合金陶瓷型铸造工艺，耐火材料的粒度、粉液比、起模时间等因素都会影响陶瓷型的强度及表面质量。通过正交试验得出:耐火材料的最佳配比为:40-50目:30%, 100-140目:10%，270-320目:60% ;最佳的粉液比为:3.2:1。而起模时间根据制件的大小而定:小件的为5分钟左右，而大型的为20分钟左右。为了防止Si02在870°C发生相变而引起较大的裂纹，因此焙烧温度定位850°C，温升速度为3°C /min，保温一小时，以消除其中有机物，防止其与镁合金的反应。(三)对于较小铸件采用陶瓷型铸造时，宜采用重力铸造顶注式浇注系统；而对于中大型铸件，重力铸造成形困难，会产生缺肉、冷隔等缺陷，则宜采用低压铸造，压力为0.07Mpa。镁合金陶瓷型精密铸造能获得高的尺寸精度和表面光洁度:重力和低压铸件尺寸表面可分别达到1.89和1.94。(四)陶瓷型铸造NZK30合金(Mg-3Nd-0.3Zn_0.5Zr)，铸件组织的平均晶粒尺寸:62_66，平均抗拉强度155MPa左右。力学性能主要由其晶粒尺寸决定，晶粒尺寸主要由冷却速度决定。金相组织由-Mg基体以及Mgl2Nd相组成；(五)在无保护措施的情况下，镁会和Si02在700°C左右发生反应生成Mg2Si和MgO。改进措施有:降低浇注温度到730°C左右，从热力学上减缓反应进行；在砂型中添加硫粉，硫粉遇到高温合金液时生成S02，消耗掉型腔内的氧气，并和镁生成MgS保护膜；同时添加硼酸，通过硼酐在高温下溶解MgO形成3Mg0B203釉质膜发挥作用。
[0009]本发明所述的【具体实施方式】并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种镁合金陶瓷型铸造工艺，其特征在于:镁合金陶瓷型铸造工艺流程为:母模处理一涂刷硅橡胶一抽真空一灌石膏一硅橡胶/石膏模起模一配水解液一配陶瓷浆料一灌浆一起模一喷烧一焙烧一制作砂型一合金冶炼一浇注一开箱一检验-喷涂耐火材料起模时间根据制件的大小而定:小型制件为5分钟左右，大型制件为20分钟左右；焙烧温度为850°C，温升速度为:TC /min，保温一小时，消除其中的有机物，防止砂型与镁合金的反应。
【专利摘要】本发明提供一种镁合金陶瓷型铸造工艺，镁合金陶瓷型铸造工艺流程为：母模处理—涂刷硅橡胶—抽真空—灌石膏—硅橡胶/石膏模起模—配水解液—配陶瓷浆料—灌浆—起模—喷烧—焙烧—制作砂型—合金冶炼—浇注—开箱—检验-喷涂耐火材料起模时间根据制件的大小而定：小型制件为5分钟左右，大型制件为20分钟左右；焙烧温度为850℃，温升速度为3℃/min，保温一小时，消除其中的有机物，防止砂型与镁合金的反应。镁合金陶瓷型铸造工艺使铸造的效果更好，铸造的产品质量更好。
【IPC分类】B22C9-02
【公开号】CN104826988
【申请号】CN201510241433
【发明人】吴光英
【申请人】吴光英
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月13日