[發明專利]鑄造用水溶性復合鹽芯材料、鹽芯制備方法及制得的鹽芯

有效

• 申請號: 201010218306.6
• 申請日: 2010-07-06
• 公開（公告）號: CN101869963A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 易綠林;金銘;劉利國;何德生
• 申請（專利權）人: 湖南江濱機器(集團)有限責任公司
• 主分類號: B22C1/00
• 分類號: B22C1/00;B22C9/10
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 劉洪勛

技術領域

本發明涉及鑄造技術領域，具體說來是一種鑄造用的水溶復合鹽芯。

背景技術

鹽芯在鑄造技術中的應用，是將一種水溶性的鹽芯置于鑄模型腔內部，液態金屬注入型腔內，鹽芯隨合金熔液在型腔中凝固，冷卻后，用高壓水將鑄件內鹽芯沖洗掉，形成內環形空腔，帶內環形空腔鑄件完成鑄造成形。

中國專利文獻CN1792600介紹了注射成形的水溶性鹽芯制造技術。它是以水溶性無機鹽為基體，熱固性樹脂為粘合劑，再加上其他輔助試劑制造的型芯材料。該技術在制造過程中，經歷包括烘烤、研磨混，在200℃以下完成的成形。

中國專利文獻CN1365306，提供出了一種水溶性鹽芯的制造方法，其基質選自CuCl₂、NaCl、KCl、LiCl、PbCl₂、MgCl₂、BaCl₂或CaCl₂、NaNO₃、NaNO₂、KNO₃、KNO₂及混合物，其制造過程是以以上一種或幾種無機鹽與一種細硬粉結合。高溫熔融，并在一個芯模中冷卻凝固成形。而其中的細硬粉為陶瓷粉末。其中增強相提及了SiC、Si₃N₄晶須。

中國專利文獻CN101073819，披露了一種水溶性鹽芯的制備方法。它也是以無機鹽為基體，以陶瓷晶須為增強相經混勻，高溫熔化，在850℃的條件下，澆入鹽芯模中并冷卻凝固。其中無機鹽為KCl、NaCl、KBr、NaBr等。陶瓷晶須為硼酸鋁、硼酸鎂、鈦酸鉀等。

以上各專利提及的方法中，所采用的無機鹽及增強相，須混合后高溫熔化，注入型模冷卻凝固成形，工藝過程復雜，由于要高溫熔化，所以能耗較高，制造的成本高。特別作為增強相的SiC、Si₃N₄或采用陶瓷晶須如硼酸鋁、硼酸鎂或鈦酸鉀，價格較高，在實際應用中難以大規模生產使用。

德國專利文獻DE1020040066-A1，提供了一種水溶性鹽芯的制備方案，其核心內容是將一種顆粒無機鹽與一種含磷酸鹽的粘結劑混勻，然后高溫熔化，注入芯模中，在高壓和高溫條件下壓制成形。此方法不足主要在于制造過程復雜，型芯耐熱度不高，強度低，且鹽芯凝固成形時易脆裂，成形性能差，利用率不高。

另外在工件鑄造中，不但要求鹽芯有足夠的強度和較低的收縮率以保證鑄造精度，而且要求鑄造完成后鹽芯清洗時殘留物盡量少。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型鑄造用水溶性鹽芯材料，第二個目的在于提供一種利用本發明的鹽芯材料制造鹽芯的方法，和提供一種鹽芯，該種鹽芯材料成本低、制造方法工藝簡便，鹽芯的成本低廉，強度高，變形小等特點，實現內環形空腔零件鑄造成形。

本發明公開的一種鑄造用水溶性復合鹽芯材料，由水溶性金屬鹵化鹽、粘結劑和補強劑組成，其中金屬鹵化鹽、補強劑和粘結劑的用量比數為：金屬鹵化鹽45-55kg，補強劑120-250g，粘結劑150-250ml，所述的補強劑為高嶺石或滑石粉。

更優選地的，所述金屬鹵化鹽、補強劑和粘結劑的用量比數為：金屬鹵化鹽48-52kg，補強劑150-220g，粘結劑180-200ml。

所述的粘結劑優選硅酸鹽膠體，特別是Na₂SiO₃·12H₂O、K₂SiO₃·12H₂O或(NH₄)₂SiO₃·12H₂O等水合硅酸鹽。

所述金屬鹵化鹽優選CuCl₂、NaCl、KCl、LiCl、PbCl₂、MgCl₂、BaCl₂或CaCl₂。這些鹵化鹽成本低且容易得到，適合規模化生產。

本發明還提供了一種用利用上述材料制作鑄造用水溶性鹽芯的方法：是將金屬鹵化鹽和補強劑先進行烘干，再將烘干的鹵化鹽、補強劑和粘結劑混勻至相互包容，然后將混合物料制成鹽芯坯體，最后將坯體置于燒結爐中進行燒結，最后獲得鹽芯。