專利名稱：水玻璃型鎂合金熔模鑄造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
鎂合金鑄造
背景技術(shù)：
鎂合金鑄件的成型工藝有砂鑄、壓鑄[l]，半固態(tài)成型正處于研究中[2]，熔模 鑄造是一種近凈成型工藝，其鑄型可分為水玻璃型、硅溶膠型、硅酸乙酯型、復(fù)合型和 石膏型。主要應(yīng)用于各種鋼鐵、鋁合金和銅合金鑄件的成型[3] [4]。有鎂合金石膏型 熔模鑄造報(bào)道[5 ]。至今沒有水玻璃型鎂合金熔模鑄造工藝的報(bào)道。
壓鑄作為鎂合金成型的主要工藝，因排氣不良，造成鑄件含有大量氣體，不能進(jìn)行 后期熱處理來提高其力學(xué)性能；并且設(shè)備投資大。鎂合金石膏形熔模鑄造，因石膏型散 熱慢和透氣性差，鑄件組織晶粒粗大，降低了鑄件力學(xué)性能，同時(shí)表面易產(chǎn)生凹坑麻點(diǎn); 該工藝生產(chǎn)周期過長(zhǎng)，鑄件成本高。 參考文獻(xiàn)
1、 吉澤升辛明德壓鑄鎂合金的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景新材料產(chǎn)業(yè)2003.3
2、 韓富銀張金山鎂合金半固態(tài)鑄造的現(xiàn)狀及發(fā)展前景鑄造設(shè)備研究2004.4
3、 鑄造手冊(cè)。特種鑄造。中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)鑄造分會(huì)編。機(jī)械工業(yè)出版社。2003.2
4、 熔模鑄造手冊(cè)中國鑄造協(xié)會(huì)編機(jī)械工業(yè)出版社。2002. 1
5、 張紹興、王薇薇鎂合金石膏型熔模鑄造航空學(xué)報(bào)1993.8

發(fā)明內(nèi)容
本專利申請(qǐng)水玻璃型鎂合金熔模鑄造工藝技術(shù)內(nèi)容包括
1、 適合鎂合金鑄造的水玻璃型殼制造工藝及參數(shù)
2、 鎂合金熔煉工藝及參數(shù)
3、 鎂合金澆注工藝及參數(shù)
水玻璃型鎂合金熔模鑄造工藝與鎂合金壓鑄相比，因其型殼透氣性好，并可進(jìn)行熱 處理提高鑄件的力學(xué)性能；其設(shè)備投資規(guī)模僅有壓鑄的十分之一；與石膏型熔模鑄造工 藝相比，因其型殼散熱快和殘留強(qiáng)度低，可細(xì)化鑄件晶粒，提高鑄件的力學(xué)性能，鑄件 易清理，鑄件表面粗糙度低、尺寸精度高；鑄件生產(chǎn)周期縮短四分之三。與傳統(tǒng)的水玻 璃型熔模鑄造工藝相比，減少了鑄型層數(shù)，降低了焙燒溫度，縮短了焙燒時(shí)間。
本專利申請(qǐng)的工藝屬于鎂合金鑄造技術(shù)領(lǐng)域，該工藝可替代壓鑄、石膏型熔模鑄造 及砂鑄，應(yīng)用于各種牌號(hào)的鎂合金鑄件的成型，解決目前鎂合金壓鑄不能進(jìn)行熱處理的 問題；解決石膏型熔模鑄造的鑄件表面凹坑麻點(diǎn)和晶粒粗大問題；解決傳統(tǒng)的水玻璃型 熔模鑄造工藝能耗高的問題。
說明書附圖中的

圖1為工藝流程
具體實(shí)施例方式
1、蠟?zāi)Ｖ苽?br> 模料蠟基模料和樹脂基模料制模工藝參數(shù)-
壓注溫度45 80。 C;壓型溫度20 30。 C。
壓注壓力0. 3 15Mpa;保壓時(shí)間1 5分鐘
制模室溫18 30° C;蠟?zāi)＠鋮s水溫18 28° C。
設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)并組裝蠟?zāi)?br> 2、制殼
面層涂料配比
石英玻璃粉水玻璃潤濕劑=(1.15 L5): 1.0: 0.05
加固層涂料配比
鋁礬土硅砂水玻璃潤濕劑=(0. 6 0. 9): (0. 3 0. 5): 1.0: 0.05 硬化劑氯化銨水=(20 30): (80~70) 制殼工藝參數(shù)-
層數(shù)涂料黏度撒砂粒度硬化劑溫度硬化時(shí)間干燥時(shí)間1 (分)
/s(篩號(hào))c C分硬化前硬化后
1石英玻璃粉60 11070/14010 253 530 6020 30
2鋁鞏土+硅砂30 5070/14025 353 55 1520 30
3鋁磯土+硅砂40 6070/14030 355 105 1520 30
4鋁磯土+硅砂40 7012/3030 355 105 1520 30
5鋁磯土+硅砂40 7012/3030 355 105 1520 30
3. 脫蠟 脫蠟步驟
(1) 清理澆口
(2) 常壓下，熱水脫蠟。脫蠟水中不加硬化劑。 3)脫蠟溫度95 98°C，脫蠟時(shí)間20 40分
4. 焙燒
焙燒溫度65(TC 80(TC時(shí)間1 2.5小時(shí)
5. 型殼的抗氧化處理
在9(TC的熱水中加入硼酸,制成飽和的硼酸溶液,倒入型殼內(nèi)搖晃3分鐘使之均勻，倒出
硼酸溶液，在20(T25(TC干燥后待用。
6鎂合金熔煉
裝料熔化坩堝加熱至暗紅，加熔劑，加料升溫至熔化。
變質(zhì)處理溫度720~780° C ;時(shí)間5~10分。
精煉溫度700 750° C邊攪拌邊撒精煉劑至出現(xiàn)鏡面為止。
斷口檢査澆試樣檢查斷口至合格，降低金屬液溫度至澆注溫度。
7澆注
澆注溫度(° C) 640 780 ，鑄型溫度(° C) 200 400，澆注時(shí)間 5 12S。 按照盡可能降低鎂合金液的氧化程度而不降低其流動(dòng)性的原則選擇澆注工藝參數(shù)，進(jìn)行 鎂合金鑄件澆注； 8、清理鑄件。
權(quán)利要求
1、一種水玻璃型鎂合金熔模鑄造工藝，其特征在于該工藝具有如下步驟(1)蠟?zāi)Ｖ苽洳捎玫蜏啬Ａ?、松?蠟基模料和填充模料制取蠟?zāi)＃M(jìn)行模組組合、模組清洗、晾干，待用；(2)制殼配制涂料和硬化劑，對(duì)蠟?zāi)＿M(jìn)行涂料形成型殼面層，取出，待表面料漿均勻且無流紋后進(jìn)行撒砂操作，然后進(jìn)行干燥；待干燥后，將其放入硬化槽中硬化；進(jìn)行涂料和撒砂形成型殼的過渡層；此后進(jìn)而制作加固層；(3)脫蠟、焙燒、熱硼酸水浸潤洗涮型殼；(4)鎂合金熔煉和澆注準(zhǔn)備鎂合金錠；裝料熔化，變質(zhì)處理，精煉處理；降低金屬液溫度至澆注溫度；根據(jù)鑄件尺寸大小和復(fù)雜程度選擇澆注工藝參數(shù)，進(jìn)行鎂合金鑄件澆注；(5)清理鑄件。
2. 根據(jù)權(quán)利1所述的水玻璃型鎂合金熔模鑄造工藝其特征在于采用以水玻璃為粘結(jié)劑、以 石英粉和鋁礬土為粉料、用氯化銨為硬化劑制造的水玻璃型殼完成鎂合金鑄件的鑄造。
3. 根據(jù)權(quán)利1所述的水玻璃型鎂合金熔模鑄造工藝其特征在于水玻璃型殼面層粘度60~ IIOS，加固層粘度幼 70S高于傳統(tǒng)工藝中型殼面層及加固層的粘度25 30S。層數(shù)為4 5 層少于傳統(tǒng)工藝的層數(shù)5 7層。
4. 根據(jù)權(quán)利l所述的水玻璃型鎂合金熔模鑄造工藝其特征在于與傳統(tǒng)脫蠟工藝相比，脫蠟 水中不加硬化劑。
5. 根據(jù)權(quán)利1所述的水玻璃型鎂合金熔模鑄造工藝其特征在于在焙燒時(shí)間為廣2小時(shí)的條 件下，焙燒溫度650° C 80(T C遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)焙燒的工藝溫度850° C 95(T C:。
6. 根據(jù)權(quán)利1所述的水玻璃型鎂合金熔模鑄造工藝其特征在于用30%硼酸熱水浸潤洗涮 型殼3分，然后倒出，在加熱爐中加熱至200 300。 C，澆注。
全文摘要
水玻璃型鎂合金熔模鑄造工藝屬于熔模鑄造領(lǐng)域。包括以下工序(1)制作蠟?zāi)＃?2)以水玻璃為粘結(jié)劑、以石英粉和鋁礬土為粉料制造適合鎂合金鑄造的水玻璃型殼；(3)用鎂合金熔煉工藝熔煉；(4)澆注；(5)清理鑄件。其型殼面層及加固層粘度高于傳統(tǒng)工藝，層數(shù)低于傳統(tǒng)工藝；用熱水脫蠟，與傳統(tǒng)工藝相比，不加硬化劑；焙燒溫度遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)工藝用硼酸熱水浸潤型殼防止鎂合金液氧化，代替氣體保護(hù)；減少了物耗和能耗，改善了環(huán)境，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明代替鎂合金石膏型熔模鑄造，可以解決鑄件表面凹坑麻點(diǎn)和晶粒粗大問題。代替砂鑄，解決鎂合金砂鑄件表面粗糙度高、尺寸精度低的問題。代替壓鑄解決鎂合金壓鑄件不能進(jìn)行熱處理的問題。該發(fā)明應(yīng)用于鎂合金鑄件成型。
文檔編號(hào)B22D21/04GK101658918SQ20081021461
公開日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2008年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月26日
發(fā)明者白聿欽 申請(qǐng)人:白聿欽