專利名稱：干砂負(fù)壓下的消失模鑄型在高頻微振場中澆注金屬液的鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及消失模鑄造，具體是干砂負(fù)壓下的消失模鑄型在高頻微振場中澆注金屬液的鑄造方法。
背景技術(shù)：
消失模鑄造技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用已有50多年歷史，不論是國內(nèi)還是世界各國的消失模鑄造生產(chǎn)過程，都一直是實(shí)施其鑄型在靜態(tài)條件下澆注金屬液，并在靜態(tài)下結(jié)晶凝固。由于金屬液在干砂負(fù)壓的鑄型中冷卻速度過于緩慢，故而導(dǎo)致鑄件晶粒粗大、組織疏松、機(jī)械性能(抗拉強(qiáng)度、沖擊韌性、延伸率、耐磨耐用性等)嚴(yán)重下降，此不足之固有特性對消失模鑄造工業(yè)的發(fā)展帶來了極大的障礙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種干砂負(fù)壓下的消失模鑄型在高頻微振場中澆注金屬液的鑄造方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是采用高強(qiáng)度涂料作為保護(hù)性涂層的消失模，在高頻微振場中澆注金屬液，達(dá)到提高鑄件質(zhì)量的目的。本發(fā)明干砂負(fù)壓下的消失模鑄型在高頻微振場中澆注金屬液的鑄造方法，包括按消失模鑄造生產(chǎn)之常規(guī)制備泡沫模樣、涂敷涂料并干燥涂料層，以及按消失模鑄造生產(chǎn)之常規(guī)砂振實(shí)造型(振動頻率僅50Hz、多維振動)和用塑膜密封鑄型并實(shí)施負(fù)壓、澆注金屬液的過程，其特征是
(1)采用常溫強(qiáng)度彡15KPa、高溫強(qiáng)度(經(jīng)900 1000°C下燒烤10分鐘)彡13KPa的高強(qiáng)度消失模涂料作為泡沫模樣的保護(hù)性涂層，厚度為1. 5 2. Omm ；
(2)采用以上模樣的鑄型置于頻率為150 200Hz、振幅為0.3 0. 8mm的振動臺上， 按消失模鑄造生產(chǎn)之常規(guī)實(shí)施負(fù)壓(負(fù)壓度-50 -70Kpa)，啟動振動臺，經(jīng)數(shù)秒鐘達(dá)平穩(wěn)振動狀態(tài)即澆注金屬液；
(3)鑄型澆注完畢至鑄件整體趨于凝固時(shí)，即可停止振動并撤銷負(fù)壓，鑄件自然冷卻。所述的高強(qiáng)度消失模涂料，經(jīng)試驗(yàn)表明，中國產(chǎn)的已商品化的“桂林5號”粉狀水基涂料(研發(fā)單位為桂林市中南鑄冶材料研究所)能完全滿足常溫強(qiáng)度> 15KPa、經(jīng)900 1000°C燒烤10分鐘的高溫強(qiáng)度> 13Kpa的性能要求。其配制方法和用料重量份比是
桂林5號粉狀水基涂料水=1 1攪拌約1小時(shí)至均勻而成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是金屬液在頻率為150 200Hz、振幅為0. 3 0. 8mm的振動場中澆注充型和冷卻結(jié)晶的過程中，其結(jié)晶的條件和狀態(tài)得到了極大的改善和優(yōu)化
1、高頻率微振幅單維定向(上下方向)振動的強(qiáng)烈加速度產(chǎn)生對金屬液的反復(fù)拉伸和壓縮作用，能極大地均勻金屬液結(jié)晶過程的溫度，加速結(jié)晶的凝固過程，使金屬結(jié)晶從鑄件的表層至中心都能高度細(xì)化和均勻，組織致密，一般能提高致密度4 6% (見表1)。
2、高頻率微振幅的振動場能極有效地消除金屬晶區(qū)和晶界間的偏析，有效地打散滲碳體或磷共晶并使之彌散均勻分布，有效地消除晶間的空隙和裂縫，排除晶間的非金屬雜物，從而提高了鑄件組織和化學(xué)成分的均勻一致性，優(yōu)化和提高鑄件的機(jī)械性能，如抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率、沖擊韌性、耐磨耐用性等。3、高頻率微振幅的振動場能極有效地降低金屬液的粘度，提高金屬液的流動性和填充性，降低氣體含量，有利于鑄件的補(bǔ)縮，從而提高鑄件輪廓的清晰度，減少和消除鑄件氣孔、夾渣、縮孔、縮松等缺陷。表一
150 200Hz高頻振動澆注試驗(yàn)數(shù)據(jù)(2011年)
權(quán)利要求
1.一種干砂負(fù)壓下的消失模鑄型在高頻微振場中澆注金屬液的鑄造方法，包括按消失模鑄造生產(chǎn)之常規(guī)制備泡沫模樣、涂敷涂料并干燥涂層、填砂振實(shí)造型、塑膜密封鑄型、實(shí)施負(fù)壓抽真空、澆注金屬液，其特征是(1)采用常溫強(qiáng)度彡15KPa、經(jīng)900 1000°C下燒烤10分鐘的高溫強(qiáng)度彡13KPa的高強(qiáng)度消失模涂料作為泡沫模樣的保護(hù)性涂層，厚度為1. 5 2. Omm ；(2)采用頻率為150 200Hz、振幅為0.3 0. 8mm的振動臺作為澆注平臺，啟動振動臺經(jīng)數(shù)秒鐘達(dá)平穩(wěn)振動狀態(tài)即澆注金屬液；(3)鑄型澆注完畢后至型中的金屬液，即鑄件整體趨于凝固時(shí)即可停止振動并撤銷負(fù)壓，鑄件自然冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造方法，其特征是所述的高強(qiáng)度消失模涂料，其用料和用量重量份配比為桂林5號粉狀水基涂料水=1 1攪拌約1小時(shí)至均勻而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄造方法，其特征是抽真空的負(fù)壓度為-50 -70Kpa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種干砂負(fù)壓下的消失模鑄型在高頻微振場中澆注金屬液的鑄造方法，它是采用常溫強(qiáng)度≥15KPa、高溫強(qiáng)度≥13KPa的高強(qiáng)度消失模涂料作為泡沫模樣的保護(hù)性涂層，厚度為1.5～2.0mm；采用頻率為150～200Hz、振幅為0.3～0.8mm的振動臺作為澆注平臺，啟動振動臺經(jīng)數(shù)秒鐘達(dá)平穩(wěn)振動狀態(tài)即澆注金屬液；鑄型澆注完畢后至型中的金屬液，即鑄件整體趨于凝固時(shí)即可停止振動并撤銷負(fù)壓，鑄件自然冷卻。本方法鑄造結(jié)晶細(xì)化、均勻，組織致密，可提高致密度4-6%，提高鑄件的機(jī)械性能，如抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率、沖擊韌性、耐磨耐用性等，還能提高鑄件輪廓的清晰度。
文檔編號B22C9/04GK102416440SQ20111035645
公開日2012年4月18日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者劉玉滿, 劉翔 申請人:劉玉滿, 劉翔