[發(fā)明專利]制備定向鎂合金的設(shè)備及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710027979.5
• 申請(qǐng)日: 2017-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN106825410A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛萍莉;劉正;王志;王峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B22C9/04
• 分類號(hào): B22C9/04;B22D27/04;B22C1/18;B22D43/00
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務(wù)所(普通合伙)21115
• 代理人: 周智博,宋鐵軍

1.制備定向鎂合金的設(shè)備，其特征在于：該設(shè)備包括鑄件模殼（1）、水冷盤（2）、熔煉坩堝（4）、隔熱擋板（11）、選晶過濾網(wǎng)（12）和抽拉機(jī)構(gòu)（13）；鑄件模殼（1）、水冷盤（2）、熔煉坩堝（4）、隔熱擋板（11）、選晶過濾網(wǎng)（12）和抽拉機(jī)構(gòu)（13）均設(shè)置在殼體內(nèi)，殼體內(nèi)腔通過隔板分為上下兩層，熔煉坩堝（4）設(shè)置在殼體內(nèi)腔的上層，水冷盤（2）、選晶過濾網(wǎng)（12）和抽拉機(jī)構(gòu)（13）設(shè)置在殼體內(nèi)腔的下層，熔煉坩堝（4）的底部設(shè)置有澆口（9），澆口（9）對(duì)應(yīng)澆口（9）下方的鑄件模殼（1），鑄件模殼（1）穿過隔板與選晶過濾網(wǎng)（12）連接，選晶過濾網(wǎng)（12）連接水冷盤（2），水冷盤（2）連接抽拉機(jī)構(gòu)（13）；在澆口（9）上層內(nèi)設(shè)置有為熔煉坩堝（4）加熱和保溫的加熱電阻絲（6）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備定向鎂合金的設(shè)備，其特征在于：澆口（9）處設(shè)置有過濾網(wǎng)（10）；在熔煉坩堝（4）內(nèi)設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)熔煉坩堝（4）的合金（3）的合金測(cè)溫電偶（7）；在殼體內(nèi)腔上層內(nèi)設(shè)置有測(cè)溫電偶（8）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備定向鎂合金的設(shè)備，其特征在于：在殼體內(nèi)腔上層的側(cè)壁設(shè)置有充保護(hù)氣口（5）。

4.利用權(quán)利要求1所述的制備定向鎂合金的設(shè)備所實(shí)施的定向鎂合金制備方法，其特征在于：本發(fā)明工藝方法如下：制備鑄件模殼（1），把鑄件模殼（1）安裝在水冷盤(2)上, 水冷盤(2)通冷卻水，將合金塊(3)裝入熔煉坩堝(4)，通過充保護(hù)氣口(5)充入保護(hù)性氣體，利用電阻絲（6）加熱坩堝（4），開始熔煉合金（3），合金完全熔化后，合金測(cè)溫電偶（7）測(cè)溫，進(jìn)行保溫；同時(shí)，模殼需預(yù)熱到澆注溫度，測(cè)溫電偶（8）測(cè)溫，然后通過澆口（9）經(jīng)過濾網(wǎng)（10）澆注到模殼中，通過隔熱擋板（11）及水冷盤（2）的冷卻作用建立軸向溫度梯度，合金液體經(jīng)氧化鎂過濾網(wǎng)（12）定向凝固進(jìn)行選晶，然后抽拉機(jī)構(gòu)（13）開始向下抽拉，保證合金定向凝固速率穩(wěn)定，最后制備出定向鎂合金鑄件。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定向鎂合金制備方法，其特征在于：鑄件模殼采用熔模鑄造工藝制備，鑄件蠟?zāi)２捎贸Ｒ?guī)工業(yè)注射成型工藝制備，模殼采用氧化鎂材料，粘接劑由氯化鎂與活性氧化鎂粉配比形成的水化物制備；氯化鎂（MgCl₂6H₂O）的水溶液濃度為10-20%，氧化鎂粉的粒度為100-200目，氯化鎂（MgCl₂6H₂O）的水溶液與活性氧化鎂粉質(zhì)量配比為1：（3-3.5）。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定向鎂合金制備方法，其特征在于：鑄件模殼的厚度為5-7層；第一層為80目氧化鎂粉，第二層為60目氧化鎂砂，第三層為36目氧化鎂砂、第四-第7層為24目砂。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定向鎂合金制備方法，其特征在于：鑄件模殼在空氣中干燥，空氣濕度＞60%，干燥溫度為28-35℃，每層的干燥時(shí)間控制在2-4小時(shí)；鑄件模殼脫蠟采用蒸汽脫蠟，水蒸汽溫度控制在160-180℃，壓力控制在6-8個(gè)大氣壓，脫蠟時(shí)間控制在10-30秒；模殼焙燒溫度為1300-1400℃，燒結(jié)時(shí)間2-5小時(shí)，爐冷至室溫；熔煉及定向凝固過程中的保護(hù)性氣體為氬氣，氬氣的氣壓為1個(gè)大氣壓。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定向鎂合金制備方法，其特征在于：放置模殼后水冷盤的最高端需與隔熱擋板的最低端平齊，隔熱擋板的中孔內(nèi)徑需大于鑄件模殼最大外徑10-20毫米，模殼在澆注前需在加熱爐內(nèi)加熱至670-800℃；澆注合金后合金溶化后模殼需在加熱爐內(nèi)保溫10-30分鐘，保溫溫度為670-800℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定向鎂合金制備方法，其特征在于：測(cè)溫?zé)犭娕紴殒囥t-鎳硅或鉑銠-鉑電偶。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定向鎂合金制備方法，其特征在于：澆注用過濾網(wǎng)孔徑尺寸為10-15ppi, 起選晶作用的氧化鎂過濾網(wǎng)的孔徑尺寸20-50ppi;兩種過濾網(wǎng)的材質(zhì)皆為氧化鎂；模殼向下的抽拉速度控制在3-10mm/min范圍內(nèi)。