[發(fā)明專利]用于鋯及鋯合金的金屬型精密鑄造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310269760.8
• 申請(qǐng)日: 2013-07-01
• 公開（公告）號(hào): CN103317114A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝華生;趙軍;劉時(shí)兵;劉宏宇;史昆;劉鴻宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽鑄造研究所
• 主分類號(hào): B22D13/00
• 分類號(hào): B22D13/00;B22D13/10;B22C3/00
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標(biāo)代理有限公司 21209
• 代理人: 劉忠達(dá)

1.一種用于鋯及鋯合金的金屬型精密鑄造方法，其特征在于：包括下述工藝步驟：

（1）加工制備金屬鑄型：

采用鑄鐵、鑄鋼或鑄銅金屬材料作為鋯合金鑄型材料，根據(jù)鑄造工藝圖紙，采用機(jī)械加工方式將金屬塊加工成金屬鑄型；

金屬鑄型在涂刷涂料或者熔煉澆鑄前，需要清理金屬鑄型型腔表面，首先采用噴砂法清除表面銹跡或殘留物，即用壓縮空氣將石英砂吹至型腔表面，然后再用酒精或丙酮清洗表面，以去除污物，最后將金屬鑄型預(yù)熱至100~150℃，冷卻至室溫待用；

（2）制備耐高溫涂料：

金屬耐高溫型涂料按照重量百分比，由55~70?wt%耐火粉料，30~45?wt%粘結(jié)劑，0~1?wt%，表面活性劑和0~1?wt%消泡劑均勻混合而成；

耐火粉料由經(jīng)穩(wěn)定化處理的Y₂O₃粉和ZrO₂粉中至少一種組成，兩種耐火粉料的組分變化范圍如下：Y₂O₃?70~100?wt%、ZrO₂?0~30?wt%，粉料粒度小于0.053（270目）；粘結(jié)劑采用濃度為35~45?wt%的醋酸鋯溶液，表面活性劑采用JFC，消泡劑采用正丁醇；

制備涂料時(shí)，將55~70?wt%耐火粉料逐漸加入到30~45?wt%醋酸鋯粘結(jié)劑中，并采用涂料攪拌機(jī)均速攪拌1~4小時(shí)，之后加入0~1?wt%消泡劑和0~1?wt%表面活性劑，攪拌均勻后即制成涂料；制備過程中，環(huán)境溫度控制在16~28℃，濕度控制在40~70%，涂料溫度控制在16~23℃，涂料粘度控制在5~25?sec；

（3）制備陶瓷涂層

采用人工涂刷或噴槍噴涂方法將涂料涂覆在金屬鑄型的型腔表面，厚度在0.1~0.3毫米，工作環(huán)境溫度控制在16~28℃，相對(duì)濕度控制在30~70%；

金屬鑄型在涂覆后，涂層首先自然干燥8~12?h，然后在真空爐中加熱至1000~1500℃燒結(jié)2~4?h，爐冷至300℃以下出爐，待澆注使用；

（4）采用真空自耗凝殼熔煉方法，首先將鋯合金自耗電極放入真空自耗電極凝殼爐中，自耗電極與坩堝內(nèi)壁的間隙為40~120?毫米，啟動(dòng)真空泵，抽至真空度≤10^-2Pa后，進(jìn)行熔煉，電壓控制在38~40V，電流控制在14000~20000A；冷卻水壓0.3~0.5MPa，坩堝進(jìn)口水溫16~21℃，坩堝出口水溫35~40℃；鋯合金全部熔化后，采用離心澆鑄工藝向鑄型內(nèi)澆鑄鋯合金液，離心轉(zhuǎn)速為0~350轉(zhuǎn)/分，冷卻，即得。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋯及鋯合金的金屬型精密鑄造方法，其特征在于：所述的耐高溫涂料由氧化釔50?wt%、氧化鋯9?wt%、濃度為40?wt%的醋酸鋯溶液40?wt?%、表面活性劑JFC?0.5?wt%和消泡劑正丁醇0.5?wt%制備而成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于鋯及鋯合金的金屬型精密鑄造方法，其特征在于：所述的耐高溫涂料由氧化釔68wt%、濃度為40?wt%的醋酸鋯溶液30?wt?%、表面活性劑JFC?1?wt%和消泡劑正丁醇1wt%制備而成。