[發明專利]鎂合金樹脂砂砂型鑄造用阻燃劑及其應用

無效

• 申請號: 200910047475.5
• 申請日: 2009-03-12
• 公開（公告）號: CN101502867A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 王迎新;彭立明;張亮;丁文江
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B22C1/22
• 分類號: B22C1/22
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 毛翠瑩

技術領域

本發明涉及一種鎂合金樹脂砂砂型鑄造用阻燃劑，用于阻止鎂合金樹脂砂砂型鑄造過程中鎂合金液與砂子之間的反應，屬于金屬材料及冶金類領域。

背景技術

在我國及世界范圍內，用砂型生產的鑄件占鑄件生產總量的80％以上。目前，鎂合金鑄件的生產也大部分是采用砂型鑄造而成的。但是，在鎂合金鑄件生產過程中，往砂型中澆注鎂合金時，鎂合金液會與砂型中的水分起反應，生成氧化鎂和析出氫氣，而在熱量最集中的地方，則同二氧化硅起反應，生成氧化鎂和硅化鎂。此外，由于鎂合金在結晶時產生線收縮的結果，在砂型與鑄件間形成的空隙中還進入促使合金燃燒(氧化)的空氣。這些反應均放出大量的熱，促使進一步的反應進行，從而造成鎂合金的燃燒，甚至爆炸(К.И.波爾特諾伊，A.A.列別杰夫著，鎂合金手冊，北京：冶金工業出版社，1959)。樹脂砂砂型鑄造具有砂芯尺寸精度高，可制備出復雜的砂芯，已經被大規模的應用。但是到目前為止，還沒有專用的鎂合金樹脂砂砂型鑄造用阻燃劑。

發明內容

本發明的目的在于針對現有鎂合金樹脂砂砂型鑄造技術的不足和鎂合金砂型鑄造的特點，提出一種鎂合金樹脂砂砂型鑄造用阻燃劑，用以阻止鎂合金樹脂砂砂型鑄造過程中鎂合金液與砂子之間的反應，延長鑄造時間，以得到補縮致密的鑄件。

為實現這一目的，本發明提供的阻燃劑各組分的質量百分比為：硼酸40-70％，氟硼酸銨10-40％，氟硼酸鉀5-20％，氟化銨5-20％，硫磺10-40％。

將阻燃劑各組分按上述質量百分比配比稱重后，置于球磨機內，球磨2-6小時，即制得粒度為100-300目的阻燃劑。

本發明阻燃劑的使用方法為：制做樹脂砂砂型前，在樹脂砂的混制過程中，向樹脂砂混砂機內添加重量為砂子重量的1-5％的阻燃劑，用混有阻燃劑的樹脂砂造型后，即可按照正常的鑄造工藝進行生產。

本發明所提供的阻燃劑可以阻止鎂合金樹脂砂砂型鑄造過程中鎂合金液與砂子之間的反應，防止鎂合金在鑄造過程中的燃燒，延長鑄造時間，得到補縮致密的鎂合金鑄件，提高鎂合金樹脂砂砂型鑄造過程的安全性。

具體實施方式

以下通過具體的實施方式對本發明提供的技術方案作進一步說明。

實施例1

鎂合金樹脂砂砂型鑄造用阻燃劑的成分(質量百分比)為：硼酸20％，氟硼酸銨10％，氟硼酸鉀20％，氟化銨10％，硫磺40％。

按上述阻燃劑的各組分質量百分比配比稱重后，置于球磨機內球磨3小時而制得，球磨后阻燃劑的粒度為100-200目。

使用時，阻燃劑加入量為砂子重量的1％，采用重力鑄造澆注一薄壁鎂合金鑄件，鎂合金液澆注溫度高達800℃，澆注過程中，沒有發生鎂合金液的燃燒和鎂合金液與砂子的反應，得到補縮致密的鎂合金鑄件。

實施例2

鎂合金樹脂砂砂型鑄造用阻燃劑的成分(質量百分比)為：硼酸50％，氟硼酸銨20％，氟硼酸鉀10％，氟化銨10％，硫磺10％。

按上述阻燃劑的各組分質量百分比配比稱重后，置于球磨機內球磨6小時而制得，球磨后阻燃劑的粒度為200-300目。

使用時，阻燃劑加入量為砂子重量的3％，采用低壓鑄造澆注一薄壁鎂合金鑄件，鎂合金液澆注溫度800℃，保壓時間10分鐘，澆注過程中，沒有發生鎂合金液的燃燒和鎂合金液與砂子的反應，得到補縮致密的鎂合金鑄件。

實施例3

鎂合金樹脂砂砂型鑄造用阻燃劑的成分(質量百分比)為：硼酸60％，氟硼酸銨10％，氟硼酸鉀5％，氟化銨5％，硫磺20％。

按上述阻燃劑的各組分質量百分比配比稱重后，置于球磨機內球磨4小時而制得，球磨后阻燃劑的粒度為150-250目。

使用時，阻燃劑加入量為砂子重量的5％，采用低壓鑄造澆注一大尺寸鎂合金鑄件(高500mm，直徑300mm，平均壁厚30mm)，鎂合金液澆注溫度780℃，保壓時間長達20分鐘，澆注過程中，沒有發生鎂合金液的燃燒和鎂合金液與砂子的反應，得到補縮致密的鎂合金鑄件。