CN106493304A - 含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法，包括：1）金属浇口套制备；2）陶瓷浆料的配置，由重量份为：氧化铝粉88‑90份，钛白粉5‑6份，苏州土3‑4份，碳酸钡0.5‑1.5份，碳酸钙0.5‑1.5份，阿拉伯树胶0.5‑1.5份，水100份的原料在球磨机中球磨10‑12h混合均匀制成陶瓷浆料；3）陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至100‑150℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成100‑150μm厚度的涂层；4）烧结，将喷涂好的金属浇口套在60‑80℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温3‑4h，随炉冷却至室温。具有安装不易碎、工作时不易堵浇口，耐高温腐蚀性好，使用寿命长的优点。
Description
技术领域
本发明涉及浇口套的制备方法，特别涉及一种含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法，属于冶金铸造和新材料领域。
背景技术
浇口套是铝合金轮毂低压铸造系统的一个重要部件，它处于升液管与模具的交界处，是低压铸造系统的咽喉，浇口套的材质选择与结构设计直接影响到低压铸造的充型与凝固过程。
在现有生产中，低压铸造主要采用金属浇口套、陶瓷浇口套两种。金属浇口套导热快、强度好，便于敲击安装，但是存在高温易腐蚀、易磨损、易黏着结垢、使用寿命短的问题；陶瓷浇口套耐腐蚀性强、保温性好、耐高温腐蚀性好，但是存在安装易碎、浇口边不易冷却、延长铸造周期的问题。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法，包括如下步骤：
1)金属浇口套制备，包括车床加工和表面处理工序，其中，车床加工选用普通碳钢加工成所需规格尺寸；
表面处理首先进行淬火，然后依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥工序；
2)陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料制成，
上述原料在球磨机中球磨10-12h混合均匀制成陶瓷浆料；
3)陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至100-150℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在100-150μm；
4)烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在60-80℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至850℃，保温3-4h，随炉冷却至室温。
具体地，所述的氧化铝粉为200-400目的氧化铝粉，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
本发明的有益效果在于：提供了一种含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法，克服了现有金属浇口套高温易腐蚀、易磨损、易氧化、易黏着结垢、使用寿命短的问题；同时又具备了陶瓷浇口套保温性好、耐高温腐蚀性好的优点；最后还解决了陶瓷浇口套安装易碎、浇口边不易冷却、铸造周期长的问题。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，本发明现在提供如下实施例更详细地描述。然而，本发明能以很多不同形式具体化并且不应当解释为限制于这里所阐明的具体实施例。相反，这些实施例提供给本领域技术人员理解本发明的技术方案。
实施例1
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3-4℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以3-4℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨10h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为200目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至100℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在150μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在60℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温3h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例2
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3-4℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以3-4℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨12h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为325目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至100℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在100μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在60℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温3h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例3
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3-4℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以3-4℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨11h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为250目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至150℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在150μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在70℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温4h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例4
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3-4℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以3-4℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨11h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为300目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至120℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在130μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在80℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温3.5h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例5
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3-4℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以3-4℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨11h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为400目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至120℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在130μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在75℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温4h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例6
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3-4℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以3-4℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨12h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为400目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至120℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在100μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在80℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温3.5h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例7
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3-4℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以3-4℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨10h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为300目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至140℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在150μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在65℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温4h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例8
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3-4℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以3-4℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨10h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为200目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至150℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在130μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在65℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温3h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例9
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3-4℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以3-4℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨12h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为200目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至130℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在150μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在75℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温4h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例10
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3-4℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以3-4℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨12h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为300目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至120℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在100μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在85℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温4.5h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例11
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3-4℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以3-4℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨12h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为400目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至110℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在150μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在85℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温4h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例12
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3-4℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以3-4℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨12h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为400目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至110℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在150μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在85℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温4h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例13
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3-4℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以3-4℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨12h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为300目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至130℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在150μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在75℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温3h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例14
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以4℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨12h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为300目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至130℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在150μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在75℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温4h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例15
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以4℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨12h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为350目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至120℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在150μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在75℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温4h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例16
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以4℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨12h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为350目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至120℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在150μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在75℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温4h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例17
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以4℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨12h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为300目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至120℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在150μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在60℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温3h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例18
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以4℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨12h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为300目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至120℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在150μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在60℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温3.5h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例19
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以4℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以3℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨12h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为400目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至150℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在150μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在80℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温4h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例20
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以4℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以3℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨12h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为400目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至150℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在150μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在80℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温4h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例21
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3-4℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以3-4℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨12h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为300目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至130℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在150μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在60℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温4h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例22
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3-4℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以3-4℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨12h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为200目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至130℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在120μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在65℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温3h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例23
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3-4℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以3-4℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至450℃，待金属浇口套温度降低至60℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨12h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为300目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至130℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在140μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在75℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温4h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
实施例24
本实施例公开的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法包括以下步骤：
第一步：机加工，选用普通碳钢在车床上加工成所需规格尺寸的金属浇口套；
第二步：淬火处理，先将机加工好的金属浇口套放入加热炉，在6-8bar的压强下以3℃/min的升温速度进行加热至650℃保温1.5h，继续以3℃/min的升温速度进行加热至850℃保温1.5h，然后加速升温至1050℃保温1.5h，最后以30℃/min的淬火速率将淬火温度降至400℃，待金属浇口套温度降低至55℃时出炉自然冷却，使金属浇口套的硬度值达到60-65HRC；
第三步：表面处理，将经过淬火处理的金属浇口套依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥；
第四步：陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨12h混合均匀制成陶瓷浆料，其中：
氧化铝粉为300目，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
第五步：陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至150℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成涂层，涂层厚度控制在150μm；
第六步：烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在75℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温4h，随炉冷却至室温制得本发明所述的含陶瓷涂层的金属浇口套。
压铸时，压铸机保温炉内的铝液在压力作用下由升液管经浇口杯、浇口套进入模具型腔，并在压力作用下由冷却系统完成顺序凝固，所以浇口部分也起到冒口作用。在铝合金车轮低压铸造过程中，浇注系统尤其重要，其作用不仅仅是使铝液平稳地充满模具型腔，还将在车轮毛坯凝固阶段起到补缩作用，以得到内部组织致密的铸件。本发明方法制得的含陶瓷涂层的金属浇口套生产的车轮毛坯99％能通过X光机进行内部组织检查。最终的冒口部位废料重量仅为传统金属材料的40％。
与常规的金属浇口套、陶瓷浇口套相比，在综合了二者各自优良性能的同时，成品率更高，经久耐用，能显著提高模具在机班次。
表1三种浇口套的试验数据对比
除非另外限定，这里所使用的术语(包含科技术语)应当解释为具有如本发明所属技术领域的技术人员所共同理解到的相同意义。还将理解到，这里所使用的术语应当解释为具有与它们在本说明书和相关技术的内容中的意义相一致的意义，并且不应当以理想化或过度的形式解释，除非这里特意地如此限定。
虽然本发明在此已经参照本发明的具体方面、特点和示例性实施例进行描述，应当理解的是，本发明的用途并未因此受到限制，而是延伸并且涵盖众多其他的变化、变型以及替代实施例，如基于这里的公开将给予本发明所属领域的技术人员所暗示的。相应地，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法，包括如下步骤：
1）金属浇口套制备，包括车床加工和表面处理工序，其中，
车床加工选用普通碳钢加工成所需规格尺寸；
表面处理首先进行淬火，然后依次进行酸洗、超声波清洗、干燥、表面喷砂、超声波清洗、干燥工序；
2）陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨10-12h混合均匀制成陶瓷浆料，其中，
氧化铝粉 88-90份，
钛白粉 5-6份，
苏州土 3-4份，
碳酸钡 0.5-1.5份，
碳酸钙 0.5-1.5份，
阿拉伯树胶 0.5-1.5份，
水 100份；
3）陶瓷浆料的喷涂，先将金属浇口套预热至100-150℃，用喷枪将陶瓷浆料喷涂在金属浇口套表面形成100-150μm厚度的涂层；
4）烧结固化，将喷涂好的金属浇口套在60-80℃条件下烘干，然后置于电炉中以1℃/min的速度升温至450℃，再以1.5℃/min的速度升温至800℃，保温3-4h，随炉冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法，其特征在于：所述的陶瓷浆料的配置，由如下重量份的原料在球磨机中球磨12h混合均匀制成陶瓷浆料，其中，
氧化铝粉 88-90份，
钛白粉 5-6份，
苏州土 3-4份，
碳酸钡 1份，
碳酸钙 1份，
阿拉伯树胶 1份，
水 100份。
3.根据权利要求1所述的含陶瓷涂层的金属浇口套的制备方法，其特征在于：所述的氧化铝粉为200-400目的氧化铝粉，钛白粉、苏州土、碳酸钡、碳酸钙为微粉。
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