[發明專利]一種中小型鋅基合金軸套的半熔態微壓模鑄制備方法

在審

• 申請號: 201811068785.0
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109175291A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 王愛琴;張琦飛;王震;劉哲;朱愛民;楊斌;謝敬佩;楊森;馬竇琴;王文焱
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: B22D17/00
• 分類號: B22D17/00;B22D21/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 苗強

本發明涉及中小型鋅基軸類產品的制備工藝領域，具體的說是一種中小型鋅基合金軸套的半熔態微壓模鑄制備方法。包括制備半熔態鋅基合金熔體、定量注入模具的下凹模型腔中、通過鎖模力使上凸模對下凹模中的半熔態鋅基合金熔體施加微壓以及冷卻脫模等步驟。通過本發明以解決采用鑄造方法生產小型鋅基合金軸套時，鑄件底部出現縮孔、縮松和成分偏析問題，同時提高小型鋅基合金軸套的力學性能和減磨耐磨性能。

技術領域

本發明涉及中小型鋅基軸類產品的制備工藝領域，具體的說是一種中小型鋅基合金軸套的半熔態微壓模鑄制備方法。

背景技術

ZA27鋅基合金憑借其良好的力學性能和減磨耐磨性能，已成功取代銅合金、巴氏合金廣泛應用于生產各類軸套、軸瓦、滑塊、滑板等減磨耐磨產品。目前，絕大多數相關生產企業采用常規鑄造方法制造鋅基合金軸套，但由于鋅基合金具有主要合金成分比重相差大、合金凝固溫度范圍寬等特點，致使通過常規鑄造方法制造的鋅基合金軸套存在成分偏析、底部縮松等現象，從而極大地影響了鋅基合金軸套的成品率及使用性能。

為了改善鋅基合金軸套微觀組織的成分均勻性，消除縮孔縮松缺陷，提高其力學性能和減磨耐磨性能，一些企業采用內芯水冷式鑄造方法制造中大型鋅基合金軸套取得了比較好的效果，但對于小型鋅基合金軸套，內芯水冷式鑄造方法所使用的工裝模具復雜，工裝模具存在水冷型芯制造困難，受到覆砂層和水冷芯的影響，鑄造澆鑄過程操作不便，冷卻后軸套不易從工裝模具中取出，且難以有效避免鑄件出現成分偏析和底縮缺陷，小型鋅基合金軸套鑄造成品率低、性能較差。

發明內容

本發明旨在提供一種適用于中小型鋅基合金軸套生產的半熔態微壓模鑄制備方法，以解決采用鑄造方法生產小型鋅基合金軸套時，鑄件底部出現縮孔、縮松和成分偏析問題，同時提高小型鋅基合金軸套的力學性能和減磨耐磨性能。

為了解決以上技術問題，本發明采用的技術方案為：一種中小型鋅基合金軸套的半熔態微壓模鑄制備方法，包括以下步驟：

1）、制備半熔態鋅基合金熔體；

2）、將步驟1）中制備的半熔態鋅基合金熔體定量注入模具的下凹模型腔中；

3）、將模具的上凸模安裝在步驟2）中的下凹模上以進行合型，調整上凸模和下凹模之間的鎖模力，以使上凸模對下凹模型腔中的半熔態鋅基合金熔體施加微壓；

4）、維持步驟3）中上凸模和下凹模之間的鎖模力，待半熔態鋅基合金熔體凝固后開模取出，即制得鋅基合金軸套。

優選的，步驟1）中制備半熔態鋅基合金熔體的方法為：首先，對鋅基合金持續加熱至完全熔化，其次，將完全熔化的鋅基合金降溫至其液相線溫度下40-50 ℃，最后，維持恒溫并充分攪拌3-5分鐘使鋅基合金熔體形成糊狀，即制得半熔態鋅基合金熔體。

優選的，模具為金屬型模，在步驟2）中定量注入半熔態鋅基合金熔體前首先將模具預熱至180-200℃。

優選的，步驟2）中，向模具下凹模型腔中注入的半熔態鋅基合金熔體的質量為所需制備的鋅基合金軸套質量的1.05-1.10倍。

優選的，模具中下凹模型腔的深度大于所需制備的鋅基合金軸套高度3-5mm；步驟3）中所述微壓是指調整鎖模力使上凸模進入下凹模型腔3-5mm狀態下，上凸模對下凹模型腔中的半熔態鋅基合金熔體產生的壓力。

優選的，模具的上凸模上設有出氣塞。

優選的，在步驟4）中，維持步驟3）中上凸模和下凹模之間的鎖模力的時間為1.0-2.0分鐘。

有益效果