CN101456061B - 一种提高石墨型钛合金铸件质量的辅助工艺 - Google Patents
一种提高石墨型钛合金铸件质量的辅助工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101456061B CN101456061B CN2007103000427A CN200710300042A CN101456061B CN 101456061 B CN101456061 B CN 101456061B CN 2007103000427 A CN2007103000427 A CN 2007103000427A CN 200710300042 A CN200710300042 A CN 200710300042A CN 101456061 B CN101456061 B CN 101456061B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- casting
- graphite
- type core
- graphite type
- cast
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
一种提高石墨型钛合金铸件质量的辅助工艺，是在浇注前用Y2O3∶粘结剂∶去离子水＝85∶10∶5所配置的钛精密铸造用面层浆，用细刷均匀的涂抹于浇注时形成铸件的石墨型芯表面，以完全覆盖为准，放置1小时后900℃～1000℃真空焙烧，保温时间2～4小时，真空度≤10Pa，随炉冷至300℃以下出炉，出炉后在烘箱内100～200℃保温，浇注时取出备用。该辅助工艺使用特殊的面层浆，可以填充石墨表面的孔隙，防止浇注后石墨附着在铸件表面，减少铸件表面产生冷隔和流痕等缺陷，且增大铸件形成集中缩孔的趋势。
Description
技术领域
本发明属于铸造工艺技术领域，特别涉及到一种提高石墨型钛合金铸件质量的辅助工艺。
背景技术
现有的铸造钛合金造型工艺主要有机加工石墨型工艺和熔模精密铸造工艺。机加工石墨型工艺其造型材料为人造石墨，熔模精密铸造造型材料主要为氧化物陶瓷型壳，如氧化锆和氧化钇等。
机加工石墨型工艺方法是将人造石墨棒材或板材用机械加工的方法加工成和铸件外形一致的空腔，高温焙烧后浇注。人造石墨存在不会受熔融钛液侵蚀，具有好的抗热冲击性能，具有良好的高温稳定性，抗变形能力强，成本低等特点，被普遍应用于铸钛行业。但其也存在如下不利特性：
1.由于人造石墨导热性好，加之钛的比热小容易凝固的特点，常会使钛铸件表面产生冷隔和流痕等缺陷，造成钛铸件表面质量降低，造成钛铸件后处理(补焊、打磨和修整)难度和工作量增加。
2.石墨型强度高，退让性差，铸件表面易产生微裂纹。
3.人造石墨内部致密度较差，存在孔隙，钛铸件浇注后石墨易附着在其表面，难以清理。
4.石墨型不宜机加工结构部分需用铸工铲和锉刀手工加工，加工后刀痕处难以保证光滑，造成粗糙度下降，尺寸公差难保证。
熔模精密铸造工艺中由粘结剂和耐火粉料配成涂料，分面层和加固层(背层)两种，浇注时面层直接和钛液接触，主要为金属氧化物涂料。该工艺克服了机加工石墨型工艺的缺点，但其需制作专业模具，造成浇注单件和小批量铸件时成本增加；并且其现有氧化物陶瓷型壳存在强度低，浇注大型钛铸件时型壳易开裂，造成跑水乃至铸件报废。
可以看出，对于大型和小批量钛铸件在长时间内仍将继续使用机加工石墨型工艺，如何降低或消除其缺点成为铸钛生产的焦点。
发明内容
为了克服现有机加工石墨型工艺的不足，本发明提供一种提高石墨型钛合金铸件质量的辅助工艺，该辅助工艺使用特殊的面层浆，可以填充石墨表面的孔隙，防止浇注后石墨附着在铸件表面，减少铸件表面产生冷隔和流痕等缺陷，且增大铸件形成集中缩孔的趋势。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
所述的提高石墨型钛合金铸件质量的辅助工艺，是在浇注前用Y2O3∶粘结剂∶去离子水＝85∶10∶5所配置的钛精密铸造用面层浆，用细刷均匀的涂抹于浇注时形成铸件的石墨型芯表面，以完全覆盖为准，放置1小时后900℃～1000℃真空焙烧，保温时间2～4小时，真空度≤10Pa，随炉冷至300℃以下出炉，出炉后在烘箱内100～200℃保温，浇注时取出备用。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：
1.人造石墨导热性好，氧化物面层浆料导热性较人造石墨差，可减少铸件表面产生冷隔和流痕等缺陷，增大铸件形成集中缩孔的趋势。
2.面层浆的存在，可以填充石墨表面的孔隙，防止浇注后石墨附着在铸件表面。
3.面层浆可以弥合手加工时的刀痕和错型，提高铸件的尺寸公差和表面粗糙度。
4.真空热处理目的是除去石墨内吸附的气体并使面层浆料内的粘结溶剂转化为金属氧化物；100℃～200℃保温的目的是防止石墨型的二次吸气，减少铸件内部的气缩孔缺陷。
5.该辅助工艺浇注铸件可以增加合金流动性，可降低机加工石墨型工艺铸件表面的流痕、冷隔和表面微裂纹等铸造缺陷80％以上。
6.铸件尺寸能达到GB/T6414-1999《铸件尺寸公差与机械加工余量》中CT8级的要求，与原机加工石墨型工艺相比提高约1～2个级别，接近熔模精密铸件公差等级。
7.其它条件相同情况下，该辅助工艺方法可降低铸件内部缩孔15％以上。
具体实施方式
按Ti-6.65Al-3.75V配制成分符合GB/T3620-94《钛及钛合金牌号和化学成分》的ZTC4合金，用Y2O3∶粘结剂∶去离子水＝85∶10∶5配置钛精密铸造用面层浆，用细刷均匀的涂抹于浇注时形成铸件的石墨型芯表面，以完全覆盖为准，放置1小时后900℃～1000℃真空焙烧，保温时间2～4小时，真空度≤10Pa，随炉冷至300℃以下出炉，出炉后在烘箱内100～200℃保温，浇注时取出备用。
采用本发明的辅助工艺浇注其壳体类钛铸件，壳体结构为上下两个法兰，中间结构为内空的圆台体，每件重量约200kg。浇注后其实际力学性能和GB/T6614-94《钛及钛合金铸件》比照如下：
1.规定残余伸长应力(RP0.2)标准要求不小于825MPa，实际为835和840MPa，符合标准要求。
2.抗拉强度(Rm)标准要求不小于895MPa，实际为910和915MPa，符合标准要求。
3.伸长率A(％)标准要求不小于6％，实际为8.5％，符合标准要求。
4.硬度值HB标准要求不大于365，实际为302和309，符合标准要求。
采用本发明的辅助工艺其表面和内部质量改善情况如下：
1.表面质量：原工艺浇注铸件其表面冷隔和流痕类缺陷折合后共有74个/m2，并且比较严重；本发明的辅助工艺其铸件表面有11个/m2的轻微缺陷。
2.铸件尺寸公差等级：原工艺浇注铸件公差为CT9级，本发明的辅助工艺为CT7级，提高2个级别。
3.内部质量：原工艺铸件内部缩孔共有287个/m2，发明工艺为225个/m2。
综上，本发明的辅助工艺在不降低机械性能的前提下，能降低石墨型钛铸件表面缺陷如流痕、冷隔、微裂纹等80％以上，并且严重程度明显下降；能使石墨型钛铸件的公差等级达到CT7～CT8级，比原石墨型工艺提高1～2个级别；内部缩孔缺陷降低15％。
Claims (1)
1.一种提高石墨型钛合金铸件质量的辅助工艺，其特征在于：该辅助工艺是在浇注前用Y2O3∶粘结剂∶去离子水＝85∶10∶5所配置的钛精密铸造用面层浆，用细刷均匀的涂抹于浇注时形成铸件的石墨型芯表面，以完全覆盖为准，放置1小时后900℃～1000℃真空焙烧，保温时间2～4小时，真空度≤10Pa，随炉冷至300℃以下出炉，出炉后在烘箱内100～200℃保温，浇注时取出备用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2007103000427A CN101456061B (zh) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | 一种提高石墨型钛合金铸件质量的辅助工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2007103000427A CN101456061B (zh) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | 一种提高石墨型钛合金铸件质量的辅助工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101456061A CN101456061A (zh) | 2009-06-17 |
| CN101456061B true CN101456061B (zh) | 2010-08-11 |
Family
ID=40767343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2007103000427A Expired - Fee Related CN101456061B (zh) | 2007-12-10 | 2007-12-10 | 一种提高石墨型钛合金铸件质量的辅助工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101456061B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102491785B (zh) * | 2011-12-06 | 2013-02-27 | 辽宁速航特铸材料有限公司 | 一种通过高温无机涂层提高陶瓷型芯性能的方法 |
| CN103386463B (zh) * | 2013-07-08 | 2015-12-23 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种与ztc4eli铸造件配套使用的石墨型处理方法 |
| CN105880464B (zh) * | 2016-06-01 | 2018-02-06 | 洛阳双瑞精铸钛业有限公司 | 一种大型薄壁钛合金铸件的石墨型铸造方法 |
| CN106363131B (zh) * | 2016-09-21 | 2018-04-13 | 上海万泽精密铸造有限公司 | 钛合金铸造用陶瓷型壳面层改性的方法 |
| CN107737881A (zh) * | 2017-09-18 | 2018-02-27 | 洛阳双瑞精铸钛业有限公司 | 一种具有狭小缝隙的钛合金石墨型铸件的制备方法 |
| CN108246977A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-07-06 | 中国船舶重工集团公司第十二研究所 | 一种钛合金铸造用石墨型表面孔洞的修复方法 |
| CN109047649B (zh) * | 2018-10-16 | 2020-09-15 | 北京星航机电装备有限公司 | 一种提高钛合金铸造充型性能的石墨铸型及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0670190B1 (fr) * | 1994-03-01 | 2000-05-03 | Automobiles Peugeot | Moule de fonderie et son procédé de réalisation |
| CN1526684A (zh) * | 2003-02-17 | 2004-09-08 | 东芝陶瓷股份有限会社 | Y2o3烧结体及其制造方法 |
| CN1255233C (zh) * | 2004-06-14 | 2006-05-10 | 哈尔滨工业大学 | 用于钛合金精密铸造的氧化物陶瓷型壳的制备方法 |
| CN1876272A (zh) * | 2006-06-27 | 2006-12-13 | 上海大学 | 用于钛及钛合金精密铸造的氮化硼陶瓷型壳的制备方法 |
-
2007
- 2007-12-10 CN CN2007103000427A patent/CN101456061B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0670190B1 (fr) * | 1994-03-01 | 2000-05-03 | Automobiles Peugeot | Moule de fonderie et son procédé de réalisation |
| CN1526684A (zh) * | 2003-02-17 | 2004-09-08 | 东芝陶瓷股份有限会社 | Y2o3烧结体及其制造方法 |
| CN1255233C (zh) * | 2004-06-14 | 2006-05-10 | 哈尔滨工业大学 | 用于钛合金精密铸造的氧化物陶瓷型壳的制备方法 |
| CN1876272A (zh) * | 2006-06-27 | 2006-12-13 | 上海大学 | 用于钛及钛合金精密铸造的氮化硼陶瓷型壳的制备方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| JP特开2004-268573A 2004.09.30 |
| 黄东，等.国外钛和钛合金熔模精铸涂料浆的研究和发展.铸造53 3.2004,53(3),179-182. |
| 黄东,等.国外钛和钛合金熔模精铸涂料浆的研究和发展.铸造53 3.2004,53(3),179-182. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101456061A (zh) | 2009-06-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101456061B (zh) | 一种提高石墨型钛合金铸件质量的辅助工艺 | |
| CN102019353B (zh) | 一种复杂薄壁件的精密铸造成型方法 | |
| CN100577324C (zh) | 一种重型燃机ⅱ级导向器叶片的浇铸方法 | |
| CN110899677B (zh) | 高温合金母合金浇注用模组与分流盘独立加热组模方法 | |
| CN102717029B (zh) | 一种大型薄壁壳体铝合金铸件的铸造方法 | |
| CN106914587A (zh) | 一种熔模精密铸造壳体的加工工艺 | |
| CN101767193B (zh) | 一种消除高温合金厚大铸件疏松的工艺方法 | |
| CN109112446A (zh) | 大型薄壁高强铝合金双锥菱形整体舱壳精密铸造成型方法 | |
| CN101947648B (zh) | 锆及锆合金大型铸件的生产方法 | |
| CN104550733A (zh) | 防止低温闸阀阀盖颈部变形的复合铸造工艺 | |
| JPH0679426A (ja) | 溶湯射出成形用スリーブ | |
| CN102078920B (zh) | 硬质合金凿岩钎头的加工方法 | |
| CN111203514A (zh) | 一种高温合金复杂薄壁铸件精密铸造方法 | |
| CN103741083A (zh) | 一种制备高性能大尺寸高精度铍铜管材的铸管坯轧制法 | |
| CN110899609B (zh) | 一种钛及钛合金铸造用石墨型涂料膏及其制备方法和应用 | |
| WO2014063336A1 (zh) | 一种铝合金熔模铸造小尺寸内腔成型方法 | |
| CN113130912B (zh) | 一种铅酸蓄电池铅管及制作方法 | |
| CN100457322C (zh) | 提高铸锭表面质量的方法 | |
| CN102009154A (zh) | 半固态流变成型生产汽车水泵叶轮的方法及专用冷却板 | |
| CN110625065B (zh) | 一种Cr28铸件直接铸孔的方法 | |
| CN107866548B (zh) | 铝合金压铸件毛坯精密成型工艺方法 | |
| CN112475231A (zh) | 一种钛合金铸造用陶瓷型壳的制备方法 | |
| CN110496942A (zh) | 一种Cr25Ni20Si2高温合金铸件的精密铸造方法 | |
| CN107335780A (zh) | 一种精密铸造制壳工艺 | |
| CN104550839A (zh) | 渗铝热镀锡铝铁双金属低压铸造工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100811 Termination date: 20101210 |