CN104550863A - 生产镁合金zm6砂型铸造工艺 - Google Patents

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刘升迁
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D21/00—Casting non-ferrous metals or metallic compounds so far as their metallurgical properties are of importance for the casting procedure; Selection of compositions therefor
    • B22D21/02—Casting exceedingly oxidisable non-ferrous metals, e.g. in inert atmosphere
    • B22D21/04—Casting aluminium or magnesium

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Abstract

本发明公开了一种生产镁合金ZM6砂型铸造工艺，采用重力铸造，将铸件大平面置于下型，浇注系统采用半封闭式，与直浇道相连的一段横浇道置于上型，另一段置于下型，在两段交界处设置过滤网，这样有利于有效地分离氧化物或熔渣；也利于铸件的平稳充型；密度低、比性能好、减震性能好、导电导热性能良好、工艺性能良好。

Description

生产镁合金ZM6砂型铸造工艺
 
技术领域
   本发明属于合金铸铁铸造技术领域，具体涉及一种铸造镁合金ZM6砂型铸造工艺。
 
背景技术
ZM6是铸造镁合金三大系列之一“镁一稀土金属一锆系合金”中的一种该合金是以钕为主要合金元素的高强度耐热镁合金，铸造性能良好，显微疏松倾向和壁厚敏感性低。由于钕在镁中具有较大的固溶度，所以合金在T6状态下除有优于ZM3、ZM4的高温性能外，还兼有高的室温力学性能和中等塑性。
    ZM6合金已用于制造直升机的发动机后减速机匣、飞机机翼翼肋和液压恒速装置支架以及30万kW气轮发电机的转子引线压板等零件，并可广泛用来制造各种受力构件。由于砂型铸造工艺可以铸出各种大小规格或形状较复杂的铸件，成本低廉；而且砂型铸造的镁铸件可进行热处理，因此，采用砂型铸造有其独特的优势。
 
发明内容
为了克服现有技术领域存在的上述问题，本发明的目的在于，提供一种生产镁合金ZM6砂型铸造工艺。
铸造工艺采用重力铸造，将铸件大平面置于下型，浇注系统采用半封闭式，与直浇道相连的一段横浇道置于上型，另一段置于下型，在两段交界处设置过滤网，这样有利于有效地分离氧化物或熔渣。也利于铸件的平稳充型。
采用以下步骤：(1)采用电阻坩埚炉，铸镁合金ZM6采用纯镁、镁钕及镁锆中间合金、锌等配料，主辅料用前喷砂处理并预热清除油污；(2)熔炼：将坩埚加热至暗红色约400～500℃，在坩埚壁及底部均匀地撒上适量的粉状RJ-5熔剂，装入预热的镁锭、回炉料，在炉料上再撒上适量的粉状RJ-5熔剂，送电开始熔化；(3)浇注：浇注温度范围为730～780℃，浇注工艺如下：①用浇包底推开合金液表面上的溶剂层，用宽口平稳地舀去合金液；②浇注前，先从浇包嘴倒出少许合金液至预热过的备用铸模内：③浇注铸型，浇注时要保持液流平稳，浇口应保持充满状态；④浇注过程中，应不断向液流表面和浇口杯内撒硫磺和硼酸混合物。
本发明提供的生产镁合金ZM6砂型铸造工艺，其有益效果在于：密度低、比性能好、减震性能好、导电导热性能良好、工艺性能良好。
 
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明提供的生产镁合金ZM6砂型铸造工艺，进行详细的说明。
实施例一
某支架零件及铸件，零件厚12 mm，横截面大约为158mm×154mm的曲面扳，实例铸件化学成分（质量分数，%）为：2.76RE(Nd) . 0.362n .0.462t, 0.016Cu,0.023Ni,余量为  Mg,采用重力铸造，将铸件大平面置于下型，浇注系统采用半封闭式，与直浇道相连的一段横浇道置于上型，另一段置于下型，在两段交界处设置过滤网，这样有利于有效地分离氧化物或熔渣。也利于铸件的平稳充型。
  (1)熔炉和坩埚准备采用电阻坩埚炉，坩埚用低碳钢板焊成，坩埚焊缝需经X光检验和煤油渗透检验，再用熔剂洗涤，清理后待用。新坩埚还应先用光卤石试熔8h以上，如不漏方可用来熔炼镁合金。
  (2)原材料准备  ①铸镁合金ZM6采用纯镁、镁钕及镁锆中间合金、锌等配料，主辅料用前喷砂处理并预热清除油污（镁锆中间合金在沸水中煮去蜡封）；②精炼和覆盖剂使用前在100～150℃干燥。硫磺和硼酸用前将结块打碎，用40号筛过筛后保存于密闭容器中。
(3)熔炼  将坩埚加热至暗红色约400～500℃，在坩埚壁及底部均匀地撒上适量的粉状RJ-5熔剂，装入预热的镁锭、回炉料，在炉料上再撒上适量的粉状RJ-5熔剂，送电开始熔化。在装料及熔化过程中镁液露出并燃烧时，应补撒熔剂灭之。炉料全部熔化后，除去液面上的脏熔剂，换上新熔剂。升温至720—740℃后加入锌，继续升温至780—810℃，分批而缓慢地加入镁锆中间合金和稀土金属（指含稀土的镁合金），待合金全部熔化完后，兜底搅拌并撒入熔剂持续2—5 min，使合金均匀化，静置3—5min，浇光谱分析试样，按分析结果调整化学成分。将台金液温度调整整750—760℃，用RJ-5熔剂或特种熔剂精炼4～8min，熔剂用量为炉料重量的1%～1.5%；浇断口试样，并敲断观察断口晶粒度。若断口不合格，可酌情补加1%～3%镁锆中间合金，重复上述操作。并重新取样检查断口。断口合格后，停止使用精炼用熔剂，只能使用防燃剂覆盖灭火。升温到780—810℃，保温静置10—20 min，降至浇注温度，进行浇注。若浇注时间超过规定需重新取样检查断口，若断口不合格须重新补加镁锆中间合金，再次精炼、静置。
 (4)浇注操作  浇注温度范围为730～780℃，过高，会增加镁液的氧化。浇注工艺如下：①用浇包底推开合金液表面上的溶剂层，用宽口平稳地舀去合金液；②浇注前，先从浇包嘴倒出少许合金液至预热过的备用铸模内：③浇注铸型，浇注时要保持液流平稳，浇口应保持充满状态；④浇注过程中，应不断向液流表面和浇口杯内撒硫磺和硼酸混合物。

Claims (1)

1.一种生产镁合金ZM6砂型铸造工艺，其特征在于：(1)采用电阻坩埚炉，铸镁合金ZM6采用纯镁、镁钕及镁锆中间合金、锌等配料，主辅料用前喷砂处理并预热清除油污；(2)熔炼：将坩埚加热至暗红色约400～500℃，在坩埚壁及底部均匀地撒上适量的粉状RJ-5熔剂，装入预热的镁锭、回炉料，在炉料上再撒上适量的粉状RJ-5熔剂，送电开始熔化；(3)浇注：浇注温度范围为730～780℃，浇注工艺如下：①用浇包底推开合金液表面上的溶剂层，用宽口平稳地舀去合金液；②浇注前，先从浇包嘴倒出少许合金液至预热过的备用铸模内：③浇注铸型，浇注时要保持液流平稳，浇口应保持充满状态；④浇注过程中，应不断向液流表面和浇口杯内撒硫磺和硼酸混合物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106493295A (zh) * 2016-11-18 2017-03-15 上海航天精密机械研究所 一种大尺寸镁合金扁平结构件的铸造工艺方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106493295A (zh) * 2016-11-18 2017-03-15 上海航天精密机械研究所 一种大尺寸镁合金扁平结构件的铸造工艺方法
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