CN113770299A - 一种有色金属合金铸件的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有色金属合金铸件的生产工艺，涉及合金铸件加工技术领域，包括如下步骤：（1）熔炼成液、（2）除杂处理、（3）模具处理、（4）浇铸处理、（5）压铸成型。本发明生产工艺能够避免铸件内部产生破坏性应力集中的现象，保证了铸件各处组织的均匀性，从而很好的保证了铸件的强度等品质；（3）本发明方法整体工艺简单，易于推广应用，整体的生产成本低，能耗小，且合格率高。
Description
技术领域
本发明涉及合金铸件加工技术领域，更具体地说，它涉及一种有色金属合金铸件的生产工艺。
背景技术
铸造有色金属合金是以熔融金属充填铸型，获得各种形状零件毛坯的铸件。有色金属合金铸件在制造梁、燃汽轮叶片、泵体、挂架、轮毂和发动机曲左曲轴箱盖等领域较为常见，还广泛用于制造家用电器，如三明治夹，烤盘等。
传统的有色金属合金件具有节约金属、降低成本、减少工时等优点，但是其在铸造过程中，非常容易产生气孔气泡、缩松和裂纹等问题，导致表面不光滑，铸件组织疏松等，严重影响铸件性能和使用寿命，降低了生产的良率。
为此，亟需研发出一种有色金属合金铸件的生产工艺来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种有色金属合金铸件的生产工艺，其具有可有效提升生产良率、增加铸件精度、降低成本、延长产品使用寿命的优点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种有色金属合金铸件的生产工艺，包括如下步骤：
（1）熔炼成液：
将有色金属合金熔炼成有色金属合金液备用；
（2）除杂处理：
对步骤（1）所得的有色金属合金液进行除杂处理；
（3）模具处理：
对模具内腔喷涂特制的铸剂，晾干后备用；
（4）浇铸处理：
将步骤（2）处理后的有色金属合金液浇铸入步骤（3）处理后的模具中，完成后得浇铸合金锭备用；
（5）压铸成型：
将步骤（4）所得的浇铸合金锭放入到压铸模具中进行压铸处理，完成后即得成品铸件。
进一步的，步骤（2）中所述的除杂处理具体是用萤石进行除杂处理3-4次。通过采用上述技术方案，能够对有色金属合金液中的杂质成分进行有效的去除，而杂质成分的残留会造成铸业冷却成型时产生很大的应力，从而影响产品的品质。
进一步的，步骤（3）中所述的铸剂是由如下对应重量份的物质制成：
50-55份氧化钇微粉、25-30份钇溶胶、0.5-1份丁二醇、1-1.5份乙酸乙酯、1-2份表面活性剂、10-15份纳米粉体。
通过采用上述技术方案，在模具内腔喷涂特制的铸剂，此铸剂能够改善后续铸件的表面品质以及成品率。
进一步的，所述的氧化钇微粉的颗粒大小为300目。通过采用上述技术方案，控制了氧化钇微粉的颗粒大小，此较大颗粒的氧化钇微粉能够为铸液提供良好的隔离屏障，促进了铸件更好的脱模和成型，还能配合纳米粉体的使用，增强整体的使用效果。
进一步的，所述的表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
进一步的，所述的纳米粉体为纳米氧化锌；所述的纳米粉体根据粒径大小分为三种，具体是大颗粒纳米粉体、中颗粒纳米粉体和小颗粒纳米粉体。通过采用上述技术方案，对纳米粉体进行了颗粒的分级，利用颗粒大小的不同，一方面能够提升整体涂敷的均匀性，避免积聚，另一方面能够通过膨胀程度、填充间距的不同，降低铸件表面的应力，并配合氧化钇微粉，改善了铸件的表面精度品质。
进一步的，所述的大颗粒纳米粉体、中颗粒纳米粉体和小颗粒纳米粉体占总体重量百分比含量分别对应为30%、30%和40%。
进一步的，所述的大颗粒纳米粉体、中颗粒纳米粉体和小颗粒纳米粉体对应的颗粒粒径分别为700-800nm、200-400nm和20-80nm。通过采用上述技术方案，对各组分进行了严格的大小、含量控制，使得不同的有色金属合金在进行生产制备时，都能达到很好的品质和效率。
进一步的，步骤（4）中所述的浇铸处理时，还同时进行了超声处理，控制超声的频率为600-700kHz。通过采用上述技术方案，利用超声的振动，助于铸液的夯实，提升了材料的均匀性，保证了整体的品质。
进一步的，步骤（5）中所述的压铸处理前先将压铸模具预热至220-260℃。
综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明生产工艺能够有效的降低铸件的表面开裂、结痂、产瘤的现象，提高了其表面的品质和精度；
（2）本发明生产工艺能够避免铸件内部产生破坏性应力集中的现象，保证了铸件各处组织的均匀性，从而很好的保证了铸件的强度等品质；
（3）本发明方法整体工艺简单，易于推广应用，整体的生产成本低，能耗小，且合格率高，已于推广应用。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：
一种有色金属合金铸件的生产工艺，包括如下步骤：
（1）熔炼成液：
将有色金属合金熔炼成有色金属合金液备用；
（2）除杂处理：
对步骤（1）所得的有色金属合金液进行除杂处理；除杂处理具体是用萤石进行除杂处理3-4次；
（3）模具处理：
对模具内腔喷涂特制的铸剂，晾干后备用；铸剂是由如下对应重量份的物质制成：
50份氧化钇微粉、25份钇溶胶、0.5份丁二醇、1份乙酸乙酯、1份表面活性剂、10份纳米粉体；
氧化钇微粉的颗粒大小为300目；表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；纳米粉体为纳米氧化锌；纳米粉体根据粒径大小分为三种，具体是大颗粒纳米粉体、中颗粒纳米粉体和小颗粒纳米粉体；大颗粒纳米粉体、中颗粒纳米粉体和小颗粒纳米粉体占总体重量百分比含量分别对应为30%、30%和40%；且大颗粒纳米粉体、中颗粒纳米粉体和小颗粒纳米粉体对应的颗粒粒径分别为700-800nm、200-400nm和20-80nm；
（4）浇铸处理：
将步骤（2）处理后的有色金属合金液浇铸入步骤（3）处理后的模具中，完成后得浇铸合金锭备用；浇铸处理时，还同时进行了超声处理，控制超声的频率为600kHz；
（5）压铸成型：
将步骤（4）所得的浇铸合金锭放入到压铸模具中进行压铸处理，完成后即得成品铸件，压铸处理前先将压铸模具预热至220℃。
实施例2：
一种有色金属合金铸件的生产工艺，包括如下步骤：
（1）熔炼成液：
将有色金属合金熔炼成有色金属合金液备用；
（2）除杂处理：
对步骤（1）所得的有色金属合金液进行除杂处理；除杂处理具体是用萤石进行除杂处理3-4次；
（3）模具处理：
对模具内腔喷涂特制的铸剂，晾干后备用；铸剂是由如下对应重量份的物质制成：
53份氧化钇微粉、28份钇溶胶、0.8份丁二醇、1.3份乙酸乙酯、1.5份表面活性剂、12份纳米粉体；
氧化钇微粉的颗粒大小为300目；表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；纳米粉体为纳米氧化锌；纳米粉体根据粒径大小分为三种，具体是大颗粒纳米粉体、中颗粒纳米粉体和小颗粒纳米粉体；大颗粒纳米粉体、中颗粒纳米粉体和小颗粒纳米粉体占总体重量百分比含量分别对应为30%、30%和40%；且大颗粒纳米粉体、中颗粒纳米粉体和小颗粒纳米粉体对应的颗粒粒径分别为700-800nm、200-400nm和20-80nm；
（4）浇铸处理：
将步骤（2）处理后的有色金属合金液浇铸入步骤（3）处理后的模具中，完成后得浇铸合金锭备用；浇铸处理时，还同时进行了超声处理，控制超声的频率为680kHz；
（5）压铸成型：
将步骤（4）所得的浇铸合金锭放入到压铸模具中进行压铸处理，完成后即得成品铸件，压铸处理前先将压铸模具预热至240℃。
实施例3：
一种有色金属合金铸件的生产工艺，包括如下步骤：
（1）熔炼成液：
将有色金属合金熔炼成有色金属合金液备用；
（2）除杂处理：
对步骤（1）所得的有色金属合金液进行除杂处理；除杂处理具体是用萤石进行除杂处理3-4次；
（3）模具处理：
对模具内腔喷涂特制的铸剂，晾干后备用；铸剂是由如下对应重量份的物质制成：
55份氧化钇微粉、30份钇溶胶、1份丁二醇、1.5份乙酸乙酯、2份表面活性剂、15份纳米粉体；
氧化钇微粉的颗粒大小为300目；表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；纳米粉体为纳米氧化锌；纳米粉体根据粒径大小分为三种，具体是大颗粒纳米粉体、中颗粒纳米粉体和小颗粒纳米粉体；大颗粒纳米粉体、中颗粒纳米粉体和小颗粒纳米粉体占总体重量百分比含量分别对应为30%、30%和40%；且大颗粒纳米粉体、中颗粒纳米粉体和小颗粒纳米粉体对应的颗粒粒径分别为700-800nm、200-400nm和20-80nm；
（4）浇铸处理：
将步骤（2）处理后的有色金属合金液浇铸入步骤（3）处理后的模具中，完成后得浇铸合金锭备用；浇铸处理时，还同时进行了超声处理，控制超声的频率为700kHz；
（5）压铸成型：
将步骤（4）所得的浇铸合金锭放入到压铸模具中进行压铸处理，完成后即得成品铸件，压铸处理前先将压铸模具预热至260℃。
对比例1：
本对比例1与实施例2相比，区别仅在于，省去了纳米粉体中的大颗粒纳米粉体成分，将其替换成了等质量份的中颗粒纳米粉体，除此外的方法步骤均相同。
对比例2：
本对比例2与实施例2相比，区别仅在于，省去了纳米粉体中的小颗粒纳米粉体成分，将其替换成了等质量份的中颗粒纳米粉体，除此外的方法步骤均相同。
对比例3：
本对比例3与实施例2相比，区别仅在于，省去了纳米粉体成分，除此外的方法步骤均相同。
为了对比本发明效果，对上述实施例2、对比例1-3对应的方法进行性能测试，具体是选择对同一批次的镁铝合金型材进行加工制造，除了加工方式的不同外，其他诸如型材、模具等的硬性条件均相同，然后对各组制得的产品进行数据统计，具体对比数据如下表1所示：
表1
| 合格率（%） | 表面光洁度（Ra） | |
| 实施例2 | 98.50 | 5.1 |
| 对比例1 | 90.5 | 8.6 |
| 对比例2 | 92.4 | 9.8 |
| 对比例3 | 84.36 | 14.6 |
综上，由上表1可以看出，本发明工艺方法能够明显的提升铸件的合格率，且能够增强铸件的表面精度品质，极具市场竞争力和推广应用价值。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种有色金属合金铸件的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）熔炼成液：
将有色金属合金熔炼成有色金属合金液备用；
（2）除杂处理：
对步骤（1）所得的有色金属合金液进行除杂处理；
（3）模具处理：
对模具内腔喷涂特制的铸剂，晾干后备用；
（4）浇铸处理：
将步骤（2）处理后的有色金属合金液浇铸入步骤（3）处理后的模具中，完成后得浇铸合金锭备用；
（5）压铸成型：
将步骤（4）所得的浇铸合金锭放入到压铸模具中进行压铸处理，完成后即得成品铸件。
2.根据权利要求1所述的一种有色金属合金铸件的生产工艺，其特征在于，步骤（2）中所述的除杂处理具体是用萤石进行除杂处理3-4次。
3.根据权利要求1所述的一种有色金属合金铸件的生产工艺，其特征在于，步骤（3）中所述的铸剂是由如下对应重量份的物质制成：
50-55份氧化钇微粉、25-30份钇溶胶、0.5-1份丁二醇、1-1.5份乙酸乙酯、1-2份表面活性剂、10-15份纳米粉体。
4.根据权利要求3所述的一种有色金属合金铸件的生产工艺，其特征在于，所述的氧化钇微粉的颗粒大小为300目。
5.根据权利要求3所述的一种有色金属合金铸件的生产工艺，其特征在于，所述的表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。
6.根据权利要求3所述的一种有色金属合金铸件的生产工艺，其特征在于，所述的纳米粉体为纳米氧化锌；所述的纳米粉体根据粒径大小分为三种，具体是大颗粒纳米粉体、中颗粒纳米粉体和小颗粒纳米粉体。
7.根据权利要求6所述的一种有色金属合金铸件的生产工艺，其特征在于，所述的大颗粒纳米粉体、中颗粒纳米粉体和小颗粒纳米粉体占总体重量百分比含量分别对应为30%、30%和40%。
8.根据权利要求6所述的一种有色金属合金铸件的生产工艺，其特征在于，所述的大颗粒纳米粉体、中颗粒纳米粉体和小颗粒纳米粉体对应的颗粒粒径分别为700-800nm、200-400nm和20-80nm。
9.根据权利要求1所述的一种有色金属合金铸件的生产工艺，其特征在于，步骤（4）中所述的浇铸处理时，还同时进行了超声处理，控制超声的频率为600-700kHz。
10.根据权利要求1所述的一种有色金属合金铸件的生产工艺，其特征在于，步骤（5）中所述的压铸处理前先将压铸模具预热至220-260℃。
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