[發明專利]應用于熔模鑄造型殼硬化的混合硬化劑

無效

• 申請號: 201310207262.0
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN103273001A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 賀宗賢;晁瑞
• 申請（專利權）人: 寶雞市盟發汽車部件有限責任公司;賀宗賢
• 主分類號: B22C1/10
• 分類號: B22C1/10
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 宋秀珍

技術領域

本發明屬熔模制殼技術領域，具體涉及一種應用于熔模鑄造型殼硬化的混合硬化劑，尤其是氯化銨和結晶氯化鎂混合制成的混合硬化劑。

背景技術

眾所周知，制殼是熔模鑄造中一道至關重要的工序，其型殼質量的高低直接影響著鑄件尺寸精度和表面粗糙度，進而影響到生產效率和生產成本，在制殼工藝中硬化劑對型殼強度和性能起著關鍵性的作用。傳統熔模鑄造水玻璃型殼硬化都是采用氯化銨，結晶氯化鎂，結晶氯化鋁當中某一種單獨來硬化型殼，或者用氯化銨硬化面層和過渡層，而用結晶氯化鎂或者結晶氯化鋁來硬化型殼加固層，各種硬化劑的性能如下所述：一、氯化銨：其優點很明顯，硬化劑粘度較小，滲透速度較快，生產效率較高，殘留強度較低，易脫殼，原材料來源充足；但同時其缺點也非常明顯，首先會產生大量氨氣，對人和環境危害很大，勞動條件惡劣，同時型殼高溫強度低，耐高溫金屬沖擊力差，需定期測定硬化液中NaCl、NaO₂含量，導致工序繁瑣；二、結晶氯化鎂：其優點是，型殼高溫強度較高，耐沖擊力，材料廉價，無氣味不污染環境，可充分改善勞動條件；但其也存在很多缺點，易失水潮解，需用塑料容器存儲，有一定的黏滯性，影響不是很大；三、結晶氯化鋁：其優點是高溫強度較高，熱穩定性較好無氣味；其缺點是型殼高溫強度較高，脫殼較難，同時硬化液粘滯性較大，硬化速度過慢，導致生產效率低下，而且材料比較貴。通常情況下，人們習慣采用常規氯化銨單一硬化工藝，雖然氯化銨有刺激性氣味，勞動條件較差，但還能滿足一些普通精鑄件的要求，再說氯化銨原料大家比較熟悉，材料來源廣。這樣，氯化銨作為精鑄型殼硬化劑就一直被延用。但后來隨著精鑄業的不斷發展，產品要求逐漸提高，合金種類不斷變化，用氯化銨硬化后的型殼澆注高溫金屬時，其型殼強度就顯得有些偏低。有人嘗試用結晶氯化鎂或者結晶氯化鋁做加固層硬化液，這種方法有一定效果，但工序繁多，硬化液又交叉影響，同時結晶氯化鋁硬化液粘滯性較大，硬化速度較慢，材料偏貴。更重要的是在硬化過程中仍有氨氣味超標溢出，惡化勞動環境，因此有必要改進。

發明內容

本發明解決的技術問題：提供一種應用于熔模鑄造型殼硬化的混合硬化劑，將氯化銨和結晶氯化鎂按比例混合，采用該混合硬化劑后，制出的型殼強度適宜，內腔質量好，無氣味且成本低。

本發明采用的技術方案：應用于熔模鑄造型殼硬化的混合硬化劑，采用質量濃度為15％～20％的氯化銨溶液和質量濃度為5％～10％的結晶氯化鎂溶液按1：2.0～2.5的體積比混合制成。

優選地，采用質量濃度為15%的氯化銨溶液和質量濃度為10%的結晶氯化鎂溶液按1：2.2的體積比混合制成。

本發明與現有技術相比的優點：

1、消滅氨氣危害，改善勞動工作環境。

2、改變型殼強度，滿足各種合金要求。

3、降低精鑄成本，為企業創造經濟效益。

具體實施方式

下面描述本發明的一種實施例。

(一)實驗技術條件：

1．NH₄CL和MgCL₂·6H₂O化學成分如下表1：

水玻璃（Na₂O·mSiO₂·nH₂O）模數為3～3.4，密度為1.3～1.33g/㎝³。

2．硬化劑的硬化原理：

氯化銨作為水玻璃型殼的硬化劑，其硬化反應式為：

2NH₄Cl+Na₂O·mSiO₂·nH₂O→mSiO₂·(n-1)H₂O+2NaCl+2NH₃↑+2H₂O

結晶氯化鎂作為水玻璃型殼的硬化劑，其硬化反應式為：

MgCl₂+Na₂O·mSiO₂·nH₂O→mSiO₂·(n-1)H₂O+2NaCl+Mg(OH)₂

兩種結合就是利用相互反應生成的mSiO₂·(n-1)H₂O硅膠體和Mg(OH）₂凝膠體共同作用，將沙粒牢固粘貼起來。