CN104498682A - 一种熔模精密铸造中铸件的热处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种熔模精密铸造中铸件的热处理方法，属于熔模精密铸造技术领域，该方法主要包括喷砂、硅溶胶涂覆、干燥、正火、淬火、回火和固溶等步骤。本发明工艺简化，相较于传统的热处理工艺，本发明能大幅提高生产效率，节省时间和人力消耗；且提高铸件的尺寸合格率，铸件表面不会出现尺寸偏差，降低次品会废品率；同时，无需经常更换处理设备，降低需要投入大型设备的生产成本；此外，降低复杂工艺带来的质量不确定因素风险。
Description
技术领域
本发明涉及熔模精密铸造技术领域，具体涉及一种熔模精密铸造中铸件的热处理方法。
背景技术
熔模精密铸造在航空、航天、兵器、电子、船舶等行业应用范围很广，随着铸造技术的不断发展，对熔模精密铸造的要求也越来越高。近年来，大型复杂铸件越来越多，铸造难度也越来越大，特别是大型薄壁铸件比较常见，用传统的热处理炉、热处理方法很难满足需求。为了能满足生产需求，通常采用更换设备的方法来实现，但是更换设备需要投入大量资金，这是一般铸造企业无法承受的；为了能满足验收标准要求，在现有铸造技术中针对尺寸要求较高的铸件，为了防氧化多采用真空炉热处理，显然会增加铸件成本。
需要对如图1所示的铸件进行热处理时，由于该铸件中间属于大型薄壁件，其最小壁厚仅为3mm。热处理时的固溶温度为1150℃，在高温作用下铸件表面会发生氧化反应而形成氧化膜，热处理完成后对铸件进行喷砂处理后去除氧化膜会发现热处理前后3mm尺寸位置对比差异达到了0.5mm，在精密铸造领域属于极大的尺寸偏差，导致成品铸件尺寸精度下降，无法满足要求，即铸件在高温热处理后壁厚尺寸会出现较大的超差，导致铸件报废，报废后无法再次加工或修补，使得加工企业的成本大幅提高。
发明内容
本发明旨在提供一种熔模精密铸造中铸件的热处理方法，以解决现有铸造过程中对铸件进行高温热处理时存在的铸件表面氧化导致成品铸件尺寸超差、报废率高、成本高等问题。
本发明是通过如下技术方案予以实现的：
一种熔模精密铸造中铸件的热处理方法，该方法包括以下步骤：
(1)喷砂：将铸件切割后进行喷砂处理，喷砂为石英砂；
(2)硅溶胶涂覆：将喷砂处理完成后的铸件在硅溶胶池内反复浸泡两次，自然风干等硅溶胶完全干燥后再在硅溶胶池内反复浸泡两次；
(3)干燥：硅溶胶涂覆完成后取出铸件自然风干5-8小时，至铸件表面硅溶胶含水量≤5％。
(4)正火：将铸件置于正火炉内，升温至750-850℃，保温2.5-3小时，出炉风冷至室温；
(5)淬火：将铸件置于淬火炉内，升温至850-900℃，保温1.5-2小时，出炉水冷至室温；
(6)回火：将铸件置于回火炉内，升温至720-750℃，保温1-2小时，出炉空冷至室温；
(7)固溶：将铸件加热到1000-1150℃，然后快速风冷至室温。
所述步骤(2)分为以下步骤：
(2.1)将铸件硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度为0.2-0.4mm；
(2.2)取出铸件风干10-15min后再在硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度达到0.5-0.8mm；
(2.3)铸件表面的硅溶胶完全干燥后再在硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度达到0.8-1.0mm；
(2.4)取出铸件风干20-30min后再在硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度达到1.2-1.5mm。
所述步骤(1)中厚度在3mm以上的铸件部位喷石英砂的尺寸为2.5-3.5mm，压缩空气压力为0.3-0.5MPa。
所述步骤(1)中厚度在3mm以下的铸件部位喷石英砂的尺寸为1-2mm，压缩空气压力为0.2-0.4MPa。
所述步骤(2)中涂覆的硅溶胶浓度为65-70％。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明提供的熔模精密铸造中铸件的热处理方法所具有的优点：1)工艺简化，相较于传统的热处理工艺，本发明能大幅提高生产效率，节省时间和人力消耗；2)提高铸件的尺寸合格率，铸件表面不会出现尺寸偏差，降低次品会废品率；3)无需经常更换处理设备，降低需要投入大型设备的生产成本；4)降低复杂工艺带来的质量不确定因素风险。
附图说明
图1是铸件的部分结构图；
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；
需要对如图1所示的铸件进行热处理时，该方法包括以下步骤：
实施例1：
喷砂：将铸件切割后进行喷砂处理，喷砂为石英砂，厚度在3mm以上的铸件部位喷石英砂的尺寸为2.5mm，压缩空气压力为0.3MPa；厚度在3mm以下的铸件部位喷石英砂的尺寸为1mm，压缩空气压力为0.2MPa；硅溶胶涂覆：将铸件硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度为0.2mm；取出铸件风干10min后再在硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度达到0.5mm；铸件表面的硅溶胶完全干燥后再在硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度达到0.8mm；取出铸件风干20min后再在硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度达到1.2mm，硅溶胶浓度为65％；硅溶胶涂覆完成后取出铸件自然风干5小时，至铸件表面硅溶胶含水量等于5％。将铸件置于正火炉内，升温至850℃，保温2.5小时，出炉风冷至室温；将铸件置于淬火炉内，升温至900℃，保温1.5小时，出炉水冷至室温；回火：将铸件置于回火炉内，升温至750℃，保温1小时，出炉空冷至室温；将铸件加热到1150℃，然后快速风冷至室温后即得成品铸件，对铸件进行表面检测和尺寸检测后入库。
实施例2：
将铸件切割后进行喷砂处理，喷砂为石英砂，厚度在3mm以上的铸件部位喷石英砂的尺寸为3.5mm，压缩空气压力为0.5MPa；厚度在3mm以下的铸件部位喷石英砂的尺寸为2mm，压缩空气压力为0.4MPa；硅溶胶涂覆：将铸件硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度为0.4mm；取出铸件风干15min后再在硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度达到0.8mm；铸件表面的硅溶胶完全干燥后再在硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度达到1.0mm；取出铸件风干30min后再在硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度达到1.5mm，硅溶胶浓度为70％；硅溶胶涂覆完成后取出铸件自然风干8小时，至铸件表面硅溶胶含水量≤4％。将铸件置于正火炉内，升温至750℃，保温3小时，出炉风冷至室温；将铸件置于淬火炉内，升温至850℃，保温1.5小时，出炉水冷至室温；回火：将铸件置于回火炉内，升温至750℃，保温2小时，出炉空冷至室温；将铸件加热到1150℃，然后快速风冷至室温后即得成品铸件，对铸件进行表面检测和尺寸检测后入库。
实施例3：
将铸件切割后进行喷砂处理，喷砂为石英砂，厚度在3mm以上的铸件部位喷石英砂的尺寸为3.0mm，压缩空气压力为0.35MPa；厚度在3mm以下的铸件部位喷石英砂的尺寸为1.2mm，压缩空气压力为0.28MPa；硅溶胶涂覆：将铸件硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度为0.25mm；取出铸件风干12min后再在硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度达到0.6mm；铸件表面的硅溶胶完全干燥后再在硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度达到0.85mm；取出铸件风干25min后再在硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度达到1.3mm，硅溶胶浓度为66％；硅溶胶涂覆完成后取出铸件自然风干6小时，至铸件表面硅溶胶含水量≤4.5％。将铸件置于正火炉内，升温至800℃，保温2.6小时，出炉风冷至室温；将铸件置于淬火炉内，升温至870℃，保温1.7小时，出炉水冷至室温；回火：将铸件置于回火炉内，升温至730℃，保温1.5小时，出炉空冷至室温；将铸件加热到1050℃，然后快速风冷至室温后即得成品铸件，对铸件进行表面检测和尺寸检测后入库。
实施例4：
将铸件切割后进行喷砂处理，喷砂为石英砂，厚度在3mm以上的铸件部位喷石英砂的尺寸为2.8mm，压缩空气压力为0.45MPa；厚度在3mm以下的铸件部位喷石英砂的尺寸为1.6mm，压缩空气压力为0.35MPa；硅溶胶涂覆：将铸件硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度为0.35mm；取出铸件风干14min后再在硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度达到0.7mm；铸件表面的硅溶胶完全干燥后再在硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度达到0.9mm；取出铸件风干28min后再在硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度达到1.4mm，硅溶胶浓度为68％；硅溶胶涂覆完成后取出铸件自然风干7小时，至铸件表面硅溶胶含水量≤4％。将铸件置于正火炉内，升温至820℃，保温2.2小时，出炉风冷至室温；将铸件置于淬火炉内，升温至880℃，保温1.8小时，出炉水冷至室温；回火：将铸件置于回火炉内，升温至740℃，保温1.6小时，出炉空冷至室温；将铸件加热到1100℃，然后快速风冷至室温后即得成品铸件，对铸件进行表面检测和尺寸检测后入库。
Claims (5)
1.一种熔模精密铸造中铸件的热处理方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
(1)喷砂：将铸件切割后进行喷砂处理，喷砂为石英砂；
(2)硅溶胶涂覆：将喷砂处理完成后的铸件在硅溶胶池内反复浸泡两次，自然风干等硅溶胶完全干燥后再在硅溶胶池内反复浸泡两次；
(3)干燥：硅溶胶涂覆完成后取出铸件自然风干5-8小时，至铸件表面硅溶胶含水量≤5％。
(4)正火：将铸件置于正火炉内，升温至750-850℃，保温2.5-3小时，出炉风冷至室温；
(5)淬火：将铸件置于淬火炉内，升温至850-900℃，保温1.5-2小时，出炉水冷至室温；
(6)回火：将铸件置于回火炉内，升温至720-750℃，保温1-2小时，出炉空冷至室温；
(7)固溶：将铸件加热到1000-1150℃，然后快速风冷至室温。
2.根据权利要求1所述的熔模精密铸造中铸件的热处理方法，其特征在于：所述步骤(2)分为以下步骤：
(2.1)将铸件硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度为0.2-0.4mm；
(2.2)取出铸件风干10-15min后再在硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度达到0.5-0.8mm；
(2.3)铸件表面的硅溶胶完全干燥后再在硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度达到0.8-1.0mm；
(2.4)取出铸件风干20-30min后再在硅溶胶池内均匀侵泡一次，保证铸件表面的硅溶胶厚度达到1.2-1.5mm。
3.根据权利要求1所述的熔模精密铸造中铸件的热处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中厚度在3mm以上的铸件部位喷石英砂的尺寸为2.5-3.5mm，压缩空气压力为0.3-0.5MPa。
4.根据权利要求1所述的熔模精密铸造中铸件的热处理方法，其特征在于：所述步骤(1)中厚度在3mm以下的铸件部位喷石英砂的尺寸为1-2mm，压缩空气压力为0.2-0.4MPa。
5.根据权利要求1所述的熔模精密铸造中铸件的热处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中涂覆的硅溶胶浓度为65-70％。
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