[發明專利]一種減少鋁硅系合金鑄件內部縮松的鑄造方法

無效

• 申請號: 201110383758.4
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN102407316A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 宋德付
• 申請（專利權）人: 蘇州華榮有色金屬制造有限公司
• 主分類號: B22D15/00
• 分類號: B22D15/00;B22D21/04;C22C1/06;C22C21/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

技術領域

本發明涉及一種鋁硅系合金鑄造方法，特別是涉及一種減少鋁硅系合金鑄件內部縮松的鑄造方法。

背景技術

鋁合金金屬型鑄造，其優點是冷卻速度快，表層組織致密，但其缺點是透氣性較差，厚大位置容易產生縮松，在鋁硅系合金中，含銅類的合金在鑄造過程中，縮松傾向大。由于縮松的存在將減少鑄件的有效承載面積，甚至造成應力集中而大大降低鑄件的物理和力學性能。由于鑄件的連續性被破壞，使鑄件的氣密性、抗蝕性等性能顯著降低；加工后鑄件表面的粗糙度提高，從而降低鑄件的機械性能，需要補縮，通常采用在鑄件上可能出現縮孔的厚大部位安放冒口等工藝措施，使鑄件上遠離冒口的部位先凝固，而后是靠近冒口部位凝固，最后是冒口本身的凝固，但是在金屬型上有的位置卻很難實現增加冒口的方法。同時，對于管壁薄而頸部較厚鑄件，除了厚大部位容易產生縮松外，在較薄的管壁即使表面沒有縮松、縮孔等明顯缺陷，但由于壁厚太薄，不能承受壓力，在使用過傳統的變質劑和鋁鍶合金變質劑后，該狀況不能得到明顯改善，仍是通不過壓力測試，明顯不能滿足產品要求。?

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種減少鋁硅系合金鑄件內部縮松的鑄造方法，通過對模具進行改進以及鑄造過程中對硅鋁系合金變質處理，解決鑄件內部縮松的問題，增加鑄件的耐壓性能。

技術方案：一種減少鋁硅系合金鑄件內部縮松的鑄造方法，包括：安裝模具、配料、熔煉變質、精煉、澆注、清理和加工，其中：在安裝模具步驟中，在鑄件需增加極冷措施的模具相應區域加設銅鑲塊，使該區域形成激冷，迅速冷卻，達到無縮松的要求；在熔煉變質步驟中，當溫度達到700-720℃時開始加入鋁鈦硼合金變質劑，加入量為總爐料的0.3-0.5%(wt)，隨后加入精煉劑，加入比例為總爐料的0.3-0.5%(wt)，攪拌8-10分鐘。

所述安裝模具步驟中，在模具頂桿部位增加排氣裝置。

所述熔煉變質步驟步驟中，鋁鈦硼合金變質劑加入量為總爐料的0.4%(wt)。

所述精煉步驟中，精煉劑加入比例為總爐料的0.35%(wt)。

所述澆注步驟中，澆注溫度控制在710-720℃，采用旋轉澆注，旋轉時間8s，留模2min，開模取件。

有益效果：在鑄件需增加極冷措施的模具相應區域加設銅鑲塊，可使該處快冷，從而使鑄件有效的補縮，達到無縮松的要求；在模具頂桿部位增加排氣措施，解決了鑄件局部出現點狀縮松的問題；使用鋁鈦硼變質劑代替傳統的變質劑和鋁鍶合金變質劑，由于其中含有鈦和硼，可增強晶粒細化，從根本上使組織致密，從而增強鑄件的耐壓性能，壓力測試由原來的1bar上升到現在的4.5bar依然不會出現滲漏，提高了鑄件成品率。

具體實施方式

實施例：

一種減少鋁硅系合金鑄件內部縮松的鑄造方法，包括如下步驟：

1、安裝模具，在鑄件厚大部位需增加極冷措施的模具相應區域加設銅鑲塊，在模具頂桿位置增加排氣裝置。

2、配料，進行熔煉，當溫度到達720℃左右時開始加入變質劑AlTi₁₀Be₅(購自徐州金鈦金屬有限公司)，加入量為0.4%，之后澆注樣塊，檢驗變質效果，斷口顯示為銀白色絲絨狀時為變質合格，然后加入比例為0.35%的精煉劑進行精煉，攪拌8-10分鐘。

3、澆注，澆注前檢驗材料成分，合格后進行澆注，澆注溫度控制在710-720℃，旋轉澆注，旋轉時間8秒，之后，留模2分鐘，開模取件。

4、清理后進行加工，檢驗加工表面缺陷，氣密性能，耐壓能力。

測試結果如下表：

?經原有工藝鑄造的產品加工后表面粗糙度在6.3的情況下，可目視表面缺陷，縮孔，經過耐壓測試只能達到1Bar的壓力，且仍有50%以上的滲漏。但經過改進后的鑄件，在加工后粗糙度達到1.6時，看不到表面缺陷，經過耐壓測試可達到4.5Bar的壓力，且沒有滲漏。