CN103331420B - 一种高氮复合陶瓷铝合金铸造用浇口帽 - Google Patents
一种高氮复合陶瓷铝合金铸造用浇口帽 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及的是一种高氮复合陶瓷铝合金铸造用浇口帽。由氮化硅、氮化铝、钛白粉、二氧化硅、氮化镁构成原料，经过制坯和烧制过程。制成高氮复合陶瓷铝合金铸造用浇口帽。由于本发明以氮化硅、氮化铝、钛白粉、二氧化硅和氮化镁为原料，因此所制成的陶瓷浇口帽氮化物占的比例较大，所以具备优异的强度、韧度、耐高温性、抗腐蚀性和不粘铝性能。适宜作为铝合金铸造用的高氮复合陶瓷浇口帽应用。
Description
技术领域
本发明涉及的是用于冶金铸造用的一种高氮复合陶瓷铝合金铸造用浇口帽。
背景技术
浇口帽，是设置在铸造模腔上部用于金属液体浇注的接口。用于铝合金铸造的浇口帽能够采用的陶瓷品种很多，通常为非金属材料的组合，经过配料和烧结形成具有一定结构形状的结构体。根据原材料的不同、配合比例以及烧成过程不同，所形成的产品性能有较大地区别，尤其是在特殊场合应用时，对陶瓷的性能有相适应的要求。
在现有的陶瓷中，有直接用碳化硅材料制成的陶瓷产品，但是单一材料所制成的陶瓷产品性能不能满足实际需要，所以需要进行复合，但是由什么材料复合才能获得最佳的效果，是需要大量的试验研究才能实现的。
当使用普通陶瓷制造铝合金浇口帽时，容易粘附铝液，而且铝液也容易腐蚀浇口帽，在高温的条件下，浇口帽还容易变形或开裂，影响使用寿命，因此需要经常更换。
发明内容
为了克服现有铝合金陶瓷浇口帽存在的缺点，本发明提出了一种高氮复合陶瓷铝合金铝合金铸造用浇口帽。该浇口帽采用氮、铝、钛、硅、镁金属与非金属复合配料，经过烧结制成铝合金铸造用浇口帽。解决高氮复合陶瓷铝合金铸造用浇口帽配料与烧制的技术问题。
本发明解决技术问题所采用的方案是
配料：在总组分中，按质量百分比，氮化硅5%-10%，氮化铝30%-50%，钛白粉20%-40%，二氧化硅 10%-20%，氮化镁5%-10%，构成高氮复合陶瓷原料。
制坯：将高氮复合陶瓷原料混合搅拌均匀，再加入设定量的水，继续搅拌成为糊状，经过浇注成型或压制成型，其中，浇注成型将糊状的高氮复合陶瓷原料浆浇注到石膏模具中，吸水成型，脱模后成为高氮复合陶瓷坯料。其中，压制成型是将糊状的高氮复合陶瓷原料加入到金属模具中，通过压力成型，脱模后成为高氮复合陶瓷坯料。
烧制：经干燥后的高氮复合陶瓷坯料加入到燃气烧结窑内，在1500～2000摄氏度的温度下烧结20～30小时，烧结后的高氮复合陶瓷坯料经冷却出窑，成为成品高氮复合陶瓷铝合金铸造用浇口帽。
积极效果，由于本发明以氮化硅、氮化铝、钛白粉、二氧化硅和氮化镁为原料，因此所制成的陶瓷浇口帽氮化物占的比例较大，所以具备优异的强度、韧度、耐高温性、抗腐蚀性和不粘铝性能。适宜作为铝合金铸造用的高氮复合陶瓷浇口帽应用。
具体实施方式
1、配料：在总组分中，按质量百分比，氮化硅5%-10%，氮化铝30%-50%，钛白粉20%-40%，二氧化硅 10%-20%，氮化镁5%-10%，构成高氮复合陶瓷原料。
2、制坯：将高氮复合陶瓷原料混合搅拌均匀，再加入设定量的水，继续搅拌成为糊状，经过浇注成型或压制成型，其中，浇注成型将糊状的高氮复合陶瓷原料浆浇注到石膏模具中，吸水成型，脱模后成为高氮复合陶瓷坯料。其中，压制成型是将糊状的高氮复合陶瓷原料加入到金属模具中，通过压力成型，脱模后成为高氮复合陶瓷坯料。
3、烧制：经干燥后的高氮复合陶瓷坯料加入到燃气烧结窑内，在1500～2000摄氏度的温度下烧结20～30小时，烧结后的高氮复合陶瓷坯料经冷却出窑，成为成品高氮复合陶瓷铝合金铸造用浇口帽。
特点：
由于在复合陶瓷中同时使用了氮化硅、氮化铝和氮化镁，氮占的比例较大，所以所烧制的高氮复合陶瓷氮含量高，因此耐腐蚀，强度高。
经过试验表明，高氮复合陶瓷热稳定性好，抗热冲击，强度高，密度大，热膨胀率低，不掉渣，不发生炸裂，气孔率小于2～3%，体积密度大于4.5/cm3,抗弯折强度达到80Mpa，与普通陶瓷浇口帽相比能够提高使用寿命2～3倍。
Claims (1)
1.一种高氮复合陶瓷铝合金铸造用浇口帽，其特征是：
1）配料：在总组分中，按质量百分比，氮化硅5%-10%，氮化铝30%-50%，钛白粉20%-40%，二氧化硅 10%-20%，氮化镁5%-10%，构成高氮复合陶瓷原料；
2）制坯：将高氮复合陶瓷原料混合搅拌均匀，再加入设定量的水，继续搅拌成为糊状，经过浇注成型或压制成型，其中，浇注成型将糊状的高氮复合陶瓷原料浆浇注到石膏模具中，吸水成型，脱模后成为高氮复合陶瓷坯料；其中，压制成型是将糊状的高氮复合陶瓷原料加入到金属模具中，通过压力成型，脱模后成为高氮复合陶瓷坯料；
3）烧制：经干燥后的高氮复合陶瓷坯料加入到燃气烧结窑内，在1500～2000摄氏度的温度下烧结20～30小时，烧结后的高氮复合陶瓷坯料经冷却出窑，成为成品高氮复合陶瓷铝合金铸造用浇口帽。
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