專利名稱：鎂合金鑄錠澆鑄的保溫補(bǔ)縮方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種鎂合金鑄錠澆鑄的保溫補(bǔ)縮方法。
背景技術(shù)：
鎂合金具有質(zhì)輕、比強(qiáng)度高、減振性能和電磁屏蔽性能優(yōu)良等特點(diǎn)，已在國(guó)防軍工、交通工具、3C產(chǎn)品等領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。鎂合金鑄錠的加工工藝流程為熔煉、 澆鑄，凝固后的鎂合金鑄錠可通過(guò)后續(xù)的擠壓和軋制來(lái)生產(chǎn)各種規(guī)格的鎂合金制品。因此， 鎂合金鑄錠的質(zhì)量將影響后續(xù)產(chǎn)品的性能，同時(shí)，鎂合金鑄錠的收得率也將對(duì)成本產(chǎn)生較大的影響。大量的實(shí)踐和理論表明，鎂合金從液相到固相的凝固收縮率為4%左右，從高溫固態(tài)冷卻到室溫的體積收縮率約為5%。因此，鎂合金在凝固和冷卻過(guò)程中的收縮較大，導(dǎo)致鎂合金鑄錠很容易由于補(bǔ)縮不及時(shí)而形成較為嚴(yán)重的縮孔和疏松缺陷。現(xiàn)有技術(shù)雖然采用了在鋼鐵鑄造中廣泛使用的澆帽口可在一定程度上抑制縮孔和疏松，但是，鎂合金的密度小、 熱容量小，導(dǎo)致鎂合金在凝固過(guò)程中散熱很快，且鎂合金化學(xué)性質(zhì)活潑，在澆鑄過(guò)程中易氧化燃燒，使普通澆帽口的作用不是非常突出。因此，需探索一種鎂合金鑄錠澆鑄的保溫補(bǔ)縮方法，來(lái)替代現(xiàn)有技術(shù)中使用澆帽口補(bǔ)縮的方法，防止?jié)茶T后的凝固和冷卻過(guò)程中鎂合金熔體氧化燃燒，并使鎂合金凝固過(guò)程保溫效果更好，補(bǔ)縮效果更好，避免出現(xiàn)縮孔和疏松，以提高鎂合金鑄錠的品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種鎂合金鑄錠澆鑄的保溫補(bǔ)縮方法，該方法利用煤油易燃且不與鎂合金中成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的特性，同時(shí)利用碳粒低導(dǎo)熱率以及疏松的特性，對(duì)澆鑄完成后凝固過(guò)程中的鎂合金鑄錠進(jìn)行保溫補(bǔ)縮，達(dá)到使鑄錠避免出現(xiàn)縮孔和疏松，提高鑄錠品質(zhì)的目的。本發(fā)明的鎂合金鑄錠澆鑄的保溫補(bǔ)縮方法，包括以下步驟
a)使用煤油潤(rùn)濕碳粒獲得浸油碳粒；
b)向模具中澆鑄鎂合金熔體，澆鑄完成后立即向熔體表面持續(xù)均勻地撒入步驟a中制得的浸油碳粒，浸油碳粒在熔體表面燃燒的火焰高度控制在l_5cm之間，浸油碳粒在熔體表面燃燒的時(shí)間控制在5-10分鐘。進(jìn)一步，所述碳粒選用碳化稻殼。發(fā)明的有益效果本發(fā)明的鎂合金鑄錠澆鑄的保溫補(bǔ)縮方法，具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
1)煤油的燃點(diǎn)較低，在高溫熔體表面燃燒，使熔體表面附近的空氣被消耗掉，從而在澆鑄模具內(nèi)鎂合金熔體表面與空氣之間形成隔離層，可有效防止鎂合金熔體的氧化和燃燒; 其燃燒產(chǎn)生的熱量還可起到保溫的作用。同時(shí)，煤油不會(huì)與Mg及鎂合金中的Al、ai等常用元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不會(huì)造成鎂及合金元素的燒損。
2)碳粒密度遠(yuǎn)小于鎂合金熔體，且導(dǎo)熱率低，孔隙率較高。因此加入后將浮在鎂合金熔體表面，起到良好的保溫作用，有效防止鎂合金熔體的散熱和降溫，從而使?jié)茶T模具內(nèi)的鎂合金熔體表面附近始終處于液態(tài)，對(duì)澆鑄模具下端已經(jīng)凝固的鎂合金形成有效的補(bǔ)縮作用。同時(shí)，碳粒不會(huì)與鎂合金熔體反應(yīng)，不會(huì)惡化鎂合金熔體的質(zhì)量。3)煤油和碳粒最后燃燒完全后的產(chǎn)物為二氧化碳，基本不產(chǎn)生殘?jiān)叶趸紝?duì)鎂合金還具有一定的精煉作用。4)所選用的碳化稻殼材料成本低廉，易于獲取，且碳化稻殼自身特定的形狀使其孔隙率高，使用效果更好。
具體實(shí)施例方式以下將對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)介紹 實(shí)施例1
熔煉AZ31合金，具體成分為(質(zhì)量百分比)=Mg 95. 70% ；Al :2. 90% ；Zn 1. 10% ；Mn、 狗、Si、Ni、Cu、Na小于0.30%。熔煉在普通坩堝電阻爐或感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行。將AZ31合金澆鑄到經(jīng)200°C下預(yù)熱20分鐘的低碳鋼模具內(nèi)，澆鑄結(jié)束后，立即均勻撒入浸有煤油的碳化稻殼，保持澆鑄模具內(nèi)的煤油和碳化稻殼燃燒火焰高度為1cm，持續(xù)撒入碳化稻殼以控制燃燒時(shí)間持續(xù)5分鐘，合金完全凝固。當(dāng)然，燃點(diǎn)低于熔體溫度并且不與鎂及其合金成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的其他可燃液體，均可以代替煤油對(duì)碳化稻殼進(jìn)行潤(rùn)濕。凝固和冷卻過(guò)程平穩(wěn)順利，檢驗(yàn)AZ31鑄錠的縮孔和疏松缺陷，合格率為98%。實(shí)施例2:
熔煉AZ61合金，具體成分為(質(zhì)量百分比)=Mg 92. 70% ；Al :5. 90% ；Zn 1. 10% ；Mn、 狗、Si、Ni、Cu、Na小于0.30%。熔煉在普通坩堝電阻爐或感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行。將AZ61合金澆鑄到經(jīng)200°C下預(yù)熱20分鐘的低碳鋼模具內(nèi)，澆鑄結(jié)束后，立即均勻撒入浸有煤油的浸油碳粒，保持澆鑄模具內(nèi)的煤油和碳粒燃燒火焰高度為3cm，持續(xù)撒入浸油碳粒以控制燃燒時(shí)間持續(xù)7分鐘，合金完全凝固。凝固和冷卻過(guò)程平穩(wěn)順利，檢驗(yàn)AZ61鑄錠的縮孔和疏松缺陷，合格率為99%。實(shí)施例3:
熔煉AZ91合金，具體成分為(質(zhì)量百分比)=Mg 89. 70% ；Al :8. 90% ；Zn 1. 10% ；Mn、 狗、Si、Ni、Cu、Na小于0.30%。熔煉在普通坩堝電阻爐或感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行。將AZ91合金澆鑄到經(jīng)200°C下預(yù)熱20分鐘的低碳鋼模具內(nèi)，澆鑄結(jié)束后，立即均勻撒入浸有煤油的碳化稻殼，保持澆鑄模具內(nèi)的煤油和碳化稻殼燃燒火焰高度為5cm，持續(xù)撒入浸油碳粒以控制燃燒時(shí)間持續(xù)10分鐘，合金完全凝固。凝固和冷卻過(guò)程平穩(wěn)順利，檢驗(yàn)所得AZ91鑄錠的縮孔和疏松缺陷，合格率為96%。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種鎂合金鑄錠澆鑄的保溫補(bǔ)縮方法，其特征在于包括以下步驟a)使用煤油潤(rùn)濕碳粒獲得浸油碳粒；b)向模具中澆鑄鎂合金熔體，澆鑄完成后立即向熔體表面持續(xù)均勻地撒入步驟a中制得的浸油碳粒，浸油碳粒在熔體表面燃燒的火焰高度控制在l_5cm之間，浸油碳粒在熔體表面燃燒的時(shí)間控制在5-10分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂合金鑄錠澆鑄的保溫補(bǔ)縮方法，其特征在于所述碳粒選用碳化稻殼。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鎂合金鑄錠澆鑄的保溫補(bǔ)縮方法，包括步驟a)使用煤油潤(rùn)濕碳粒獲得浸油碳粒；b)向模具中澆鑄鎂合金熔體，澆鑄完成后立即向熔體表面持續(xù)撒入步驟a中制得的浸油碳粒，浸油碳粒在熔體表面燃燒的火焰高度控制在1-5cm之間，浸油碳粒在熔體表面燃燒的時(shí)間控制在5-10分鐘，本發(fā)明利用煤油易燃且不與鎂合金中成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的特性，同時(shí)利用碳粒低導(dǎo)熱率以及疏松的特性，對(duì)澆鑄完成后凝固過(guò)程中的鎂合金鑄錠進(jìn)行保溫補(bǔ)縮，使鑄錠出現(xiàn)縮孔和疏松缺陷的幾率大大減小，有效提高了鑄錠的品質(zhì)。
文檔編號(hào)B22D7/00GK102228961SQ20111016932
公開(kāi)日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者李瑞紅, 楊青山, 潘復(fù)生, 肖璐, 蔣斌 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)