專利名稱：：硅溶膠精密鑄造用陶瓷型芯及其制造工藝的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種鑄造用材及其制造工藝，尤其涉及一種鑄造用型芯及其制造工藝。
背景技術：
：采用硅溶膠精密鑄造工藝可以生產出精密復雜，接近于產品最后形狀，可不加工或很少加工就可以直接使用的金屬零部件，其特點是生產的鑄件尺寸精度高、表面光潔度好。但內腔復雜，孔徑微小或狹窄彎曲的鑄件就可能發生制殼困難，尺寸精度也難以控制。采用優良的陶瓷型芯來生產這類鑄件，就可以很好地解決以上問題，目前采用硅溶膠精密鑄造工藝來生產中小鑄鋼件的工廠越來越多，但是多數生產內腔較為簡單的鑄件。由于市場的需要，國內也開發生產形狀較為簡單的陶瓷型芯，提供的陶瓷型芯質量與日本和臺灣等國家和地區的產品質量比較，有很大的差距。目前我們采用這些國內生產的陶瓷型芯，出現的問題比較多，因此國內絕大多數硅溶膠精密鑄造廠無力承接內腔較為復雜的葉輪和閥體不銹鋼零件的訂單，在某些外貿訂單生產中其廢品率高達50%以上。
發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種優良的陶瓷型芯，能解決硅溶膠精密鑄造中內腔較為復雜的葉輪和閥體等不銹鋼零件的生產。本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種硅溶膠精密鑄造用陶瓷型芯，其組分包括100重量份的精制石英粉、2—4重量份的潰散劑以及15—25重量份粘結劑。所述的精制石英粉的SK)2含量大于96%,其粒度為270—325目；潰散劑的粒度為270—325目。所述粘結劑的組分的重量百分含量為60—90%的58#石蠟和10—40%的一級硬脂酸。在所述陶瓷型芯的表面最好涂上O.l—0.2mm厚的耐高溫涂料，本發明還提供了一種上述硅溶膠精密鑄造用陶瓷型芯的制造方法，其步驟包括a.按指標檢驗精制石英粉和潰散劑的成分和粒度；b.按要求配置粘結劑備用；C.在100重量份的精制石英粉中加入2—4重量份的潰散劑，在球磨機中進行充分混配；d.然后加入15—25重量份的粘結劑，再加熱攪拌15—30分鐘；e.待攪拌均勻后，倒入熱注機中進行壓注成形，制成芯坯；f.該成形芯坯進入焙燒爐中進行17—18.5小時的焙燒，終燒溫度為1剛一1200。C;g.焙燒成的芯坯按強度要求進行強化處理，自干或80'C以下烘干后入庫備用。上述的制造方法中，在所述的強化處理工序后在芯坯表面涂上O.l—0.2mm厚的耐高溫涂料，然后自干或80°C以下烘干后入庫備用。上述的制造方法中，精制石英粉的Si02含量大于96%，其粒度為270—325目；潰散劑的粒度為270—325目。所述的粘結劑的組分的重量百分含量為60—90%的58號石蠟和10—40%的一級硬脂酸。本發明的鑄造用陶瓷型芯采用獨特的配料和制造工藝，大膽采用了價格低、來源廣的精制石英粉為耐高溫材料配以合理的組分配比和制造工藝，同時為了使陶瓷芯子有更好的抗高溫金屬液的沖蝕和提高金屬液的冷卻速度，在焙燒后的陶瓷芯子表面涂上0.1-0.2mm厚的耐高溫涂料，為提高其澆注后的潰散性，在耐高溫材料配制時添加了2-4%的潰散劑。其與現有技術相比具有以下的優點和有益效果1、采用本發明陶瓷型芯減少了陶芯焙燒時間，現僅為17-18.5小時，也降低了焙燒溫度，原提供的陶芯焙燒溫度為1420-150(TC，本專利的最高焙燒溫度為1100-1200°C,節省了能源。2、本發明的陶芯強度經工廠使用足夠承受2-3MPa的高壓注蠟模壓力。3、經使用完全能經受0.7MPa的蒸氣脫蠟，毫無損傷。4、經得住105(TC的焙烤(半小時)，無蠕變。5、經得住1600°C以上的不銹鋼金屬液的沖蝕，獲得的鑄件內腔不變形、不粘砂、輪廓清晰，并且鑄件內腔光潔度與鑄件外表面一致，清理時陶瓷芯子潰散性好，采用專用工具進行機械清砂就能去除(消除了化學清砂帶來的污染)，對于薄壁鑄件為了防止清理時變形可采用化學清砂。6、芯的孔隙率>30%，能滿足吸納澆注時帶入的氣體，澆得的鑄件，內腔無氣孔。7、釆用本專利陶芯獲得的鑄件內腔尺寸精度《0.25%。8、使鑄件成品率提高20%左右。本發明使我國陶瓷型芯制造技術上一新臺階，大大提高了硅溶膠精密鑄造鑄件的質量，能使硅溶膠精密鑄造工藝應用于內腔復雜、精密和內腔光潔度要求高的鑄件產品中。圖1為本發明陶瓷型芯制造工藝流程示意圖。具體實施例方式以下結合具體實施例對本發明作進一步說明。a.按下述指標檢驗精制石英粉和潰散劑的成分和粒度精制石英粉的Si02含量大于96%，其粒度為270—325目；潰散劑的粒度為270—325目；b.按下述要求配置粘結劑備用(下表為粘結劑的組分的重量百分含量)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>c.在100重量份的精制石英粉中加入2—4重量份的潰散劑，在球磨機中進行充分混配2個小時(下表為潰散劑的重量份加入量)；<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>d.然后加入15—25重量份的粘結劑，再加熱攪拌15—30分鐘(下表為粘結劑的重量組加入量及加熱攪拌時間)；<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>e.待攪拌均勻后，倒入熱注機中進行壓注成形，制成芯坯;f.該成形芯坯進入焙燒爐中進行17—18.5小時的焙燒，終燒溫度為1100—120(TC(下表為焙燒時間和終燒溫度取值)；<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>g.焙燒成的芯坯按強度要求進行強化處理，然后在芯坯表面圖上0.l—0.2mm厚的耐高溫涂料(下表為耐高溫涂料厚度取值)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>h.自干或8(TC以下烘干后入庫備用。陶芯最終強度為2—6MPa。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權利要求1.一種硅溶膠精密鑄造用陶瓷型芯，其特征在于其主體組分包括100重量份的精制石英粉、2-4重量份的潰散劑以及15-25份粘結劑。2.根據權利要求1所述的硅溶膠精密鑄造用陶瓷型芯，其特征在于所述的精制石英粉的Si02含量大于96%，其粒度為270—325目；潰散劑的粒度為270—325目。3.根據權利要求1所述的硅溶膠精密鑄造用陶瓷型芯，其特征在于所述粘結劑的組分的重量百分含量為60—卯％的58號石蠟和10—40%的一級硬脂酸。4.根據權利要求1、2或3所述的硅溶膠精密鑄造用陶瓷型芯，其特征在于在所述陶瓷型芯的表面涂上0.1—0.2mm厚的耐高溫涂料。5.—種上述硅溶膠精密鑄造用陶瓷型芯的制造方法，其步驟包括a.按指標檢驗精制石英粉和潰散劑的成分和粒度；b.按要求配置粘結劑備用；c.在100重量份的精制石英粉中加入2—4重量份的潰散劑，在球磨機中進行充分混配；d.然后加入15—25重量份的粘結劑，再加熱攪拌15—30分鐘；e.待攪拌均勻后，倒入熱注機中進行壓注成形，制成芯坯；f.該成形芯坯進入焙燒爐中進行17—18.5小時的焙燒，終燒溫度為1100—120(TC;g.焙燒成的芯坯按強度要求進行強化處理，然后自干或8(TC以下烘干后入庫備用。6.根據權利要求5所述的陶瓷型芯的制造方法，其特征在于在所述的強化處理工序后在芯坯表面涂上0.1—0.2mm厚的耐高溫涂料，然后自干或8(TC以下烘干后入庫備用。7.根據權利要求5或6所述的陶瓷型芯的制造方法，其特征在于所述的精制石英粉的Si02含量大于96%，其粒度為270—325目；潰散劑的粒度為270—325目。8.根據權利要求5或6所述的陶瓷型芯的制造方法，其特征在于所述的粘結劑的組分的重量百分含量為60-90%的58號石蠟和10—40%的一級硬脂酸。全文摘要本發明公開了一種硅溶膠精密鑄造用陶瓷型芯及其制造工藝，該陶瓷型芯主體組分中包括精制石英粉和適量的潰散劑，表面涂上0.1-0.2mm厚的耐高溫涂料；并輔以合理的混制、制芯、焙燒等制造工藝。本發明的鑄造用陶瓷型芯采用獨特的配料和制造工藝，合理使用了精制石英粉和潰散劑，使該陶芯澆鑄后的潰散性大為提高，配料中的優質耐高溫材料則使得型芯能抵抗高溫金屬液的沖蝕，陶瓷型芯表面的耐高溫涂料層不但提高了澆注時的耐高溫性能，同時還增加了金屬液的冷卻速度。文檔編號B22C9/10GK101537473SQ20081003490公開日2009年9月23日申請日期2008年3月20日優先權日2008年3月20日發明者吳偉平,周耀忠,周聯山,施風華,李佳和,楊正道,軍毛,譚得鷲,龔圣峰申請人:上海市機械制造工藝研究所有限公司