[其他]鑄鋼件水溶性型芯無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 87102126 | 申請日： | 1987-03-17 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN87102126A | 公開（公告）日： | 1988-03-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 孟爽芬;羅愛華 | 申請（專利權(quán)）人： | 哈爾濱工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | B22C1/00 | 分類號(hào)： | B22C1/00;B22C1/18;B22C9/10 |
| 代理公司： | 哈爾濱工業(yè)大學(xué)專利事務(wù)所 | 代理人： | 黃錦陽 |
| 地址： | 黑龍江省哈*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 鑄鋼件 水溶性 | ||
本發(fā)明屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域。
隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，尤其是航空、航天事業(yè)的突飛猛進(jìn)，鑄件的形狀日益復(fù)雜;對其內(nèi)腔的復(fù)雜程度、尺寸精度及表面光潔度等方面的要求越來越高?，F(xiàn)有的技術(shù)已難以適應(yīng)，鑄造工作者們迫切需要一種高強(qiáng)度、高精度、耐熱性好、易成形、易潰散的型芯來滿足生產(chǎn)的要求。在此基礎(chǔ)上，水溶性型芯應(yīng)運(yùn)而生了，這是一種澆注后不需清理，可直接在水或稀酸中溶解潰散的型芯。
水溶性型芯早在四十年代就有人進(jìn)行過探索與研究。見不池敬-《鑄段造》，1978，（5），1-9。六十年代開始用來解決鋁、鎂合金的復(fù)雜內(nèi)腔的成形問題，見Casting????Technology????April1967，（27）那時(shí)的水溶芯是用水溶性無機(jī)鹽為基體材料，故稱為水溶性鹽芯。這類型芯雖然能用于鋁、鎂合金的鑄造，但它們的熔點(diǎn)低（只有幾百度），耐熱性差，且易與金屬液反應(yīng)，因此對澆注溫度高達(dá)1600℃以上的鑄鋼、耐熱合金等高熔點(diǎn)合金的鑄造就無能為力了。
高熔點(diǎn)合金的細(xì)孔，目前多用以石英為主要成分的硅基陶瓷芯來形成。這種陶瓷芯雖然耐熱性很高，也不與金屬液反應(yīng)，但不易脫芯，必須采用熱苛性堿或氫氟酸溶液來除芯。除芯工藝復(fù)雜，設(shè)備龐大、時(shí)間長，且對鑄造合金有腐蝕作用。見US????Patent????US3701379。
因此，在水溶性鹽芯的基礎(chǔ)上，國外發(fā)展了一種既具有鹽芯的水溶性又具有陶瓷芯的耐熱性的型芯，這就是水溶性陶瓷芯。這種型芯可分為兩類：
1、以能溶于水或稀酸的耐火陶瓷材料（如MgO、〔6、5〕CaO〔8、7〕）為基材，加入一些易發(fā)揮的有機(jī)增塑劑，成形后高溫?zé)Y(jié)而成。
2、以難溶耐火材料（多用Al2O3系材料為基材，可溶性鹽類為粘結(jié)劑，通過各種成形工藝制成。
第一類水溶性陶瓷芯最突出的優(yōu)點(diǎn)是優(yōu)異的高溫性能及良好的表面光潔度，使之能用于許多高熔點(diǎn)合金的精鑄生產(chǎn)中。其缺點(diǎn)是需高溫?zé)Y(jié)，不但使工藝復(fù)雜化，還使型芯水溶性下降。這是因?yàn)楦邷責(zé)Y(jié)導(dǎo)致燒結(jié)體的晶粒粗大、致密;同時(shí)也使雜質(zhì)活性增大，與基體材料形成難溶的新相。故這類型芯的脫芯條件要求較高，一般要在溫度相當(dāng)高的熱蒸汽或有機(jī)酸中脫芯，有時(shí)還需輔之以一定的機(jī)械攪動(dòng)或振動(dòng)。脫芯后原材料也不易回收，成本高。見US????Patent????US3722574，US????Patent????US3643728。
第二類水溶性陶瓷芯不需要高溫?zé)Y(jié)，低溫烘干后即可使用，生產(chǎn)工藝簡單，原材料易回收，多用于砂型鑄造中。其水溶性較第一類型芯好得多，這類型芯的結(jié)構(gòu)是可溶性鹽包復(fù)于耐火材料顆粒的表面，型芯入水后，由于耐火材料顆粒之間的毛細(xì)管現(xiàn)象。產(chǎn)生水的滲透，使粘結(jié)層的鹽溶解，導(dǎo)致整個(gè)型芯的迅速潰散，故這類型芯在80℃左右的熱水中就可以脫芯，且速度較快，φ50×50mm的型芯只需1分鐘。但這類型芯受其粘結(jié)劑鹽熔點(diǎn)的限制，使用溫度不能太高，受熱時(shí)間也不能太長;且這類型芯的光潔度不如第一類陶瓷芯，在精鑄中使用還有困難。見黃星亮????現(xiàn)代鑄造????1982（3），5-12。
本發(fā)明的目的在于選擇合理的水溶性型芯混合料的配方，使之可以采用一般的制芯方法制造型芯，并具有較好的水溶潰散性，無燒結(jié)現(xiàn)象，從而獲得光潔的鑄件內(nèi)腔。
本發(fā)明的要點(diǎn)在于：
1、原材料選用
（1）、型芯基材：采用電熔剛玉砂或鋁釩土熟料砂。其化學(xué)組成，結(jié)構(gòu)性質(zhì)見表1
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