[發(fā)明專利]滲鋁熱鍍錫鋁鐵雙金屬低壓鑄造工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310507930.1
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN104550839A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設計）人: 常云青
• 申請（專利權(quán)）人: 青島和德隆機械有限公司
• 主分類號: B22D18/04
• 分類號: B22D18/04;B22D19/16;C23C2/08
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技術(shù)領域

???本發(fā)明屬于合金鑄鐵鑄造技術(shù)領域，具體涉及一種滲鋁熱鍍錫鋁鐵雙金屬低壓鑄造工藝。

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背景技術(shù)

滲鋁熱鍍錫鋁鐵雙金屬低壓鑄造?所謂雙金屬鑄造就是把兩種不同材料的金屬澆注融合成為整體，如銅一鐵軸瓦，鋁一鐵汽缸，雙金屬刀具等。?鋁鐵雙金屬鑄造一般采用滲鋁法。滲鋁法的大致過程和原理如下：將表面加工的干凈鑄鐵件浸入鋁液中，當溫度超過600℃時，鋁鐵原子相互擴散形成鋁鐵化合物的合金層，隨后，將合金層外面尚附有一層液態(tài)鋁膜的鑄鐵件，在鋁膜層未凝固前迅速合箱澆入鋁液。此時鋁膜層與鋁液融為一體，借鋁鐵化合物的合金層，實現(xiàn)鋁鐵的牢固結(jié)合。

滲鋁法的最大缺點就是要嚴格控制鐵件浸鋁取出后至澆入鋁液這一段時間間隔。超過1分鐘，液態(tài)鋁膜凝固形成熔點高達2050℃，組織致密的三氧化二鋁，使鋁鐵無法牢固結(jié)合在一起。這一嚴格的時間間隔，實際生產(chǎn)條件下不易實現(xiàn)，特別是形狀及工藝復雜的鑄件。因此，在鑄造旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機汽缸體時，我們采用了滲鋁——熱鍍錫低壓鑄造法，其過程和原理簡要如下：將表面經(jīng)化學處理的鑄鐵件浸鋁后，立即取出進行熱鍍錫，以防止生成氧化鋁膜。然后再把鍍過錫的鐵件放入鑄型中（預熱或冷放，或者浸錫后即放入，但不受時間間隔限制），低壓澆入鋁水，即坩堝中鋁液在低壓壓力下(0.2～1.0大氣壓)，經(jīng)坩堝中部澆注管自下而上充滿鑄型，并在壓力下結(jié)晶。鋁液的熱量使?jié)B鋁鐵套表面的錫層立即熔化，鋁液與鋁膜層融為一體，使鋁鐵牢固結(jié)合。這樣得到的雙金屬件的包鋁部分，組織更致密，且少夾渣、氣孔，薄壁大型件也易成形。

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發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)領域存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種滲鋁熱鍍錫鋁鐵雙金屬低壓鑄造工藝。

鑄造工藝過程如下：

?(1)澆注鐵套。用干型，底澆。

(2)鐵套加工。外表面去盡粘砂、氧化皮，內(nèi)孔先加工，以保證定位。

(3)退火熱處理。目的是消除內(nèi)應力，保證鐵套尺寸穩(wěn)定性。鐵套退火熱理工藝：530～550℃保溫4～5小時，冷卻速度<100℃/時。

(4)鐵套滲鋁前表面處理。去除氧化皮粗加工。用軟軸砂輪打磨鐵套異形接合面。去油去銹。去油采用10%苛性鈉溶液，煮10—20分鐘，去銹。工業(yè)鹽酸+?1/3冷水，煮2～3分鐘。鐵套預熱到1000℃左右。

(5)鐵套滲鋁和熱鍍錫。將鐵套用鉗子夾緊放入滲鋁液中滲鋁，滲鋁液為純鋁（或其他鋁合金），溫度730—750℃，時間4分鐘。滲鋁處理時，滲鋁液要先去氣去渣，滲鋁后取出鐵套時，先扒去鋁液表面氧化皮，取出要迅速，以免粘渣。注意鐵套滲鋁前去油去銹處理質(zhì)量，不要有黃銹。熱鍍錫：滲鋁后立即將鐵套取出放入錫液中，鍍錫液為純錫，溫度為3000～3500℃，時間為30秒～1分。取出后，晾干，保持干凈，以供低壓澆注用。

(6)低壓澆注。配砂一造芯（型）一-烘干一組片裝配。預熱鐵套200—250℃,即放入鑄型中，扣箱、低壓澆注。澆注后鑄件在箱中慢冷，切勿過早打箱，以免鋁鐵接合中間層出現(xiàn)裂紋。進行時效處理以提高包復鋁部分硬度，并消除粗加工后產(chǎn)生的內(nèi)應力。氣缸熱處理工藝：180±10℃保溫6～8小時，隨爐冷卻。

本發(fā)明提供的滲鋁熱鍍錫鋁鐵雙金屬低壓鑄造工藝，其有益效果在于：????1，滲鋁——熱鍍錫法是一種比較切實可行的鋁鐵雙金屬鑄造方法，它用鍍錫層防止鋁膜層氧化，不受時間限制，鋁鐵層結(jié)合強度高。因此不僅形狀簡單的件適用，而且形狀、工藝復雜的件亦可適用。雖我們只經(jīng)小量生產(chǎn)的實踐，但無疑的對成批生產(chǎn)是適用的。

2，低壓雙金屬（滲鋁熱鍍錫）法，除具有上述優(yōu)點外，更能保證薄壁件成形，且可提高雙金屬件質(zhì)量。

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具體實施方式

下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明提供的滲鋁熱鍍錫鋁鐵雙金屬低壓鑄造工藝，進行詳細的說明。

實施例一

(1)澆注鐵套。用干型，底澆。

(2)鐵套加工。外表面去盡粘砂、氧化皮，內(nèi)孔先加工，以保證定位。

(3)退火熱處理。目的是消除內(nèi)應力，保證鐵套尺寸穩(wěn)定性。鐵套退火熱理工藝：535℃。C保溫5小時，冷卻速度<100℃/時。

(4)鐵套滲鋁前表面處理。去除氧化皮粗加工。用軟軸砂輪打磨鐵套異形接合面。去油去銹。去油采用10%苛性鈉溶液，煮15分鐘，去銹1。工業(yè)鹽酸+?1/3冷水，煮3分鐘。鐵套預熱到1000℃。

(5)鐵套滲鋁和熱鍍錫。將鐵套用鉗子夾緊放入滲鋁液中滲鋁，滲鋁液為純鋁（或其他鋁合金），溫度745℃，時間4分鐘。滲鋁處理時，滲鋁液要先去氣去渣，滲鋁后取出鐵套時，先扒去鋁液表面氧化皮，取出要迅速，以免粘渣。注意鐵套滲鋁前去油去銹處理質(zhì)量，不要有黃銹。熱鍍錫：滲鋁后立即將鐵套取出放入錫液中，鍍錫液為純錫，溫度為3500℃，時間為1分。取出后，晾干，保持干凈，以供低壓澆注用。