一種鎂合金陶瓷型鑄造工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鎂合金陶瓷型鑄造工藝，屬于鑄造技術領域。
【背景技術】
[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，對于諸多材質的鑄造模具各有優(yōu)缺點?，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)品質量更好。

【發(fā)明內容】

[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]為解決以上技術問題，本發(fā)明提供如下技術方案: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-噴涂耐火材料起模時間根據(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，消除其中的有機物，防止砂型與鎂合金的反應。
[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、起模時間等因素都會影響陶瓷型的強度及表面質量。通過正交試驗得出: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，以消除其中有機物，防止其與鎂合金的反應。(三)對于較小鑄件采用陶瓷型鑄造時，宜采用重力鑄造頂注式澆注系統(tǒng)；而對于中大型鑄件，重力鑄造成形困難，會產(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，平均抗拉強度155MPa左右。(五)在無保護措施的情況下，鎂會和Si02在700°C左右發(fā)生反應生成Mg2Si和MgO。改進措施有:降低澆注溫度到730°C左右，從熱力學上減緩反應進行；在砂型中添加硫粉，硫粉遇到高溫合金液時生成S02，消耗掉型腔內的氧氣，并和鎂生成MgS保護膜；同時添加硼酸，通過硼酐在高溫下溶解MgO形成3Mg0B203釉質膜發(fā)揮作用。
【具體實施方式】
[0006]耐火材料的粒度、粉液比、起模時間等因素都會影響陶瓷型的強度及表面質量。
[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-噴涂耐火材料起模時間根據(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，消除其中的有機物，防止砂型與鎂合金的反應。
[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、起模時間等因素都會影響陶瓷型的強度及表面質量。通過正交試驗得出: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，以消除其中有機物，防止其與鎂合金的反應。(三)對于較小鑄件采用陶瓷型鑄造時，宜采用重力鑄造頂注式澆注系統(tǒng)；而對于中大型鑄件，重力鑄造成形困難，會產(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，平均抗拉強度155MPa左右。力學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)在無保護措施的情況下，鎂會和Si02在700°C左右發(fā)生反應生成Mg2Si和MgO。改進措施有:降低澆注溫度到730°C左右，從熱力學上減緩反應進行；在砂型中添加硫粉，硫粉遇到高溫合金液時生成S02，消耗掉型腔內的氧氣，并和鎂生成MgS保護膜；同時添加硼酸，通過硼酐在高溫下溶解MgO形成3Mg0B203釉質膜發(fā)揮作用。
[0009]本發(fā)明所述的【具體實施方式】并不構成對本申請范圍的限制，凡是在本發(fā)明構思的精神和原則之內，本領域的專業(yè)人員能夠作出的任何修改、等同替換和改進等均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
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-噴涂耐火材料起模時間根據(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，消除其中的有機物，防止砂型與鎂合金的反應。
【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/石膏模起模—配水解液—配陶瓷漿料—灌漿—起?！獓姛簾谱魃靶汀辖鹨睙挕獫沧ⅰ_箱—檢驗-噴涂耐火材料起模時間根據(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，消除其中的有機物，防止砂型與鎂合金的反應。鎂合金陶瓷型鑄造工藝使鑄造的效果更好，鑄造的產(chǎn)品質量更好。
【IPC分類】B22C9-02
【公開號】CN104826988
【申請?zhí)枴緾N201510241433
【發(fā)明人】吳光英
【申請人】吳光英
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月13日