[發(fā)明專利]在模具特定區(qū)域植入碳化鎢的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410725807.1
• 申請日: 2014-12-03
• 公開（公告）號: CN104384450A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬丁·威廉·貝茨;劉巖;王總超
• 申請（專利權(quán)）人: 馬丁·威廉·貝茨
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04;B22C7/02;B22D19/02
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.在模具特定區(qū)域植入碳化鎢的方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

A、有碳化鎢均勻分布的預制樹脂模具的制備：樹脂顆粒和碳化鎢顆粒混合均勻加入到鋼模型腔中，鋼模模具在振動篩上隨機高速震動以使樹脂顆粒和碳化鎢粉末均勻隨機的充滿整個模腔，緊接著通入蒸汽發(fā)泡，成型后碳化鎢顆粒均勻分散在預制樹脂模具當中；此步驟中控制碳化鎢顆粒的直徑在1-8mm之間；

B、在特定區(qū)域含有均勻分布的碳化鎢的整體消失模的制備：將步驟A制備的特定形狀的預制磨具結(jié)合或植入到整體消失模的特定區(qū)域，所述特定區(qū)域包括任意厚度的全表面、任意形狀的離散表面區(qū)塊、模具的內(nèi)部和其他需要特殊強化的區(qū)域；正確的植入后，消失模蘸取耐火涂料，所述耐火涂料具有低透氣性的特點并優(yōu)良吸收樹脂液體或氣體，涂料涂完之后完全干透，干燥完的涂料厚度控制在0.1-0.25mm；

C、砂箱的制備：為步驟B制備好的消失模設(shè)置澆口，并根據(jù)需要設(shè)置閘閥、冒口，然后放置到鋼箱中，小心的將型砂加入到鋼箱中圍繞在消失模周圍，隨即通過震動使型砂緊實的鋪在消失模模型的表面上；震動后型砂的密度控制在不低于99磅每立方尺；然后將一層4-6mm厚的乙烯-乙烯醋酸酯共聚物薄膜覆蓋在砂箱的上表面以保障砂箱的密閉性，并接至少一支軟管在澆鑄鋼水時抽真空，以便于將氣化的消失模氣體移除到砂箱外；

D、模具澆注成型：精確控制步驟A-C的各項工藝參數(shù)后，即可直接將熔化的金屬液澆入步驟C制備的消失模模具腔中；此步驟中注意核實步驟A中碳化鎢顆粒的直徑在1-8mm之間，粒徑太大會喪失抗沖擊性，粒徑小會產(chǎn)生碳化鎢的集聚和失位并喪失耐磨性；這樣在熔融金屬取代模具樹脂并捕獲碳化鎢顆粒時，碳化鎢顆粒被完全取代而不會改變其原來在樹脂模具當中的位置，制得特定區(qū)域性能增強的合金鑄件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在模具特定區(qū)域植入碳化鎢的方法，其特征在于：步驟A中，控制碳化鎢顆粒的直徑在3-6mm之間并與樹脂顆粒充分發(fā)泡，以達到最優(yōu)的抗沖擊性兼耐磨性效果，同時使得熔化金屬取代樹脂消失模時碳化鎢能夠不失位。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在模具特定區(qū)域植入碳化鎢的方法，其特征在于：步驟A中，所述樹脂顆粒和碳化鎢顆粒的比例關(guān)聯(lián)于鑄件的用途，控制碳化鎢顆粒的體積占鋼模容積的5％-50％；所述樹脂顆粒為聚苯乙烯樹脂顆粒。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在模具特定區(qū)域植入碳化鎢的方法，其特征在于：步驟B中，所述耐火涂料采用氧化鋁-二氧化硅-水基漿狀涂料，按重量比計控制此耐火涂料的固體組分占到48-52％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在模具特定區(qū)域植入碳化鎢的方法，其特征在于：步驟B中，耐火涂料涂覆完畢后在干燥爐中50-60度的條件下干燥10-14個小時至完全干透。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在模具特定區(qū)域植入碳化鎢的方法，其特征在于：步驟C中，采用AFS型砂，控制其平均粒度為34-38目或90-100目，滲透率為450-525μm²或63-67μm²。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在模具特定區(qū)域植入碳化鎢的方法，其特征在于：步驟D中，澆注過程中的真空度控制：對于不銹鋼鑄件真空度控制在在20-29英尺汞柱，對于其他合金如錳鋼，真空度控制在小于10英尺汞柱。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在模具特定區(qū)域植入碳化鎢的方法，其特征在于：步驟D中，澆注過程中的溫度控制：不銹鋼的澆注溫度是1350-1450度，其他合金如錳鋼的澆注溫度是1450度以上。