CN113600795A - 一种细化熔模铸件组织的铸造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种细化熔模铸件组织的铸造方法,包括以下步骤:S1、制备熔模型壳(2);S2、将熔模型壳(2)加热至预热温度并保温;S3、先用耐火砂(3)覆盖水冷铜模(4)底部,待熔模型壳(2)转移至水冷铜模(4)中后,再用耐火砂(3)填充熔模型壳(2)与水冷铜模(4)之间的间隙;S4、将熔化后的合金液浇注到熔模模壳(2)中;S5、打开进水口(5)的开关,调节压力表(6)数值,对熔模型壳(2)进行冷却,直至温度降至室温;S6、将熔模型壳(2)转移到水冷铜模(4)外,进行清理,取出铸件。本发明方法有助于细化熔模精密铸件的组织,提高其力学性能,在凝固过程中可实现铸件的顺序凝固,提供铸件内部质量。
Description
技术领域
本发明属于熔模精密铸造技术领域,具体涉及一种细化熔模精密铸件组织的铸造方法。
背景技术
在实际生产过程中,采用普通熔模精密铸造过程生产的铸件往往存在组织粗大,力学性能较低等不足。亚快速凝固是介于平衡凝固和快速凝固之间的一种凝固方式,其冷却速度在10~103K/s之间。亚快速凝固可以细化合金晶粒、减小第二相的尺寸以及提高溶质元素在基体中的固溶度。
采用水冷铜模冷却的方式对铸件的凝固过程进行控制,可有效细化合金的晶粒,同时降低溶质元素的偏析,减少后续热处理时间。因此,在凝固生产过程中有必要对铸件的凝固过程进行控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种细化熔模铸件组织的铸造方法,解决普通熔模精密铸造生产的铸件组织粗大,力学性能较低的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的:一种细化熔模铸件组织的铸造方法,包括以下步骤:
S1、进行熔模型壳制备;
S2、将熔模型壳加热至预热温度并保温;
S3、先用耐火砂将水冷铜模底部覆盖,待熔模型壳转移至水冷铜模中后,再用耐火砂将熔模型壳与水冷铜模之间的间隙填充紧实;
S4、将熔化好的合金液浇注到熔模型壳中;
S5、打开进水口的开关,调节压力表数值,对熔模型壳进行快速冷却,直至温度降至室温;
S6、将熔模型壳转移到水冷铜模外,进行清理,取出铸件。
优选地,所述水冷铜模内部冷却水的通道为螺旋结构,直径为10~15mm。
优选地,所述耐火砂为石墨砂或石英砂,粒度为16~30目。
优选地,所述水冷铜模底部覆盖耐火砂的厚度为30~50mm。
优选地,所述进水口和出水口的直径与水冷铜模冷却水通道直径相同,进水口在水冷铜模下部,出水口在水冷铜模上部。
优选地,通水冷却时所述压力表的数值控制在0.15~0.25MPa之间。
本发明与现有技术相比的有益效果是:
(1)本发明的方法可大幅度缩短铸件冷却时间,有效缩短产品生产周期。
(2)本发明的进水口在水冷铜模下部,出水口在水冷铜模上部,通水后铸件下部温度低于铸件上部温度,可实现铸件的顺序凝固,有效避免疏松、缩孔等铸造缺陷。
(3)本发明的方法制造的铸件晶粒细化效果明显,可用于各类熔模精密铸件组织的细化。
附图说明
图1为本发明中的熔模精密铸造方法原理图。
图2为常规熔模精密铸造获得的ZL107铝合金铸件的金相组织图。
图3为本发明实施例中获得的ZL107铝合金铸件的金相组织图。
其中:1-出水口;2-熔模型壳;3-耐火砂;4-水冷铜模;5-进水口(含开关);6-压力表。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示,本发明提供一种细化熔模铸件组织的铸造方法,包括以下步骤:
S1、按工艺要求进行熔模型壳2制备;
S2、按工艺要求将熔模型壳2加热至预热温度并保温;
S3、先用耐火砂3将水冷铜模4的底部覆盖,耐火砂层的厚度为30~50mm,待熔模型壳2转移至水冷铜模4中后,再用耐火砂3将熔模型壳2与水冷铜模4之间的间隙填充紧实,其中水冷铜模4内部冷却水的通道设置为螺旋结构,以水冷铜模4的中心轴为轴环绕设置在水冷铜模4壁面内,水冷铜模4内部螺旋结构冷却水通道的直径为10~15mm;
耐火砂3为石墨砂或石英砂,粒度为16~30目。
S4、按工艺要求将熔化好的合金液浇注到熔模型壳2中;
S5、打开进水口5的开关,调节压力表6数值至0.15~0.25MPa,对熔模型壳2进行快速冷却,直至温度降至室温;进水口5在水冷铜模4下部,出水口1在水冷铜模4上部,进水口5和出水口1分别与水冷铜模4内部冷却水的通道导通,进水口5和出水口1的直径与水冷铜模4冷却水通道直径相同。
S6、将熔模型壳2转移到水冷铜模4外,进行清理,取出铸件。
实施例1
以某熔模精密铝合金铸件为例,牌号为ZL107,具体包括以下步骤:
S1、按工艺要求进行熔模型壳2制备;
S2、按工艺要求将熔模型壳2加热至预热温度并保温;
S3、先用石英砂3将水冷铜模4的底部覆盖,厚度为30mm,待熔模型壳2转移至水冷铜模4中后,再用石英砂3将熔模型壳2与水冷铜模4之间的间隙填充紧实,其中水冷铜模4内部螺旋结构冷却水通道的直径为15mm;
S4、按工艺要求将熔化好的ZL107铝合金液浇注到熔模型壳2中;
S5、打开进水口5的开关,调节压力表6数值至0.25MPa,对熔模型壳2进行快速冷却,直至温度降至室温;
S6、将熔模型壳2转移到水冷铜模4外,进行清理,取出铸件。
图2为常规熔模精密铸造获得的ZL107铝合金铸件的金相组织图。依据上面的工艺方法,制备出了晶粒细小的熔模精密ZL107铝合金铸件(金相组织图见图3),经测试其铸态随炉拉伸试棒的抗拉强度、伸长率和布氏硬度分别为213MPa、3.6%和82HBS,较常规熔模精密铸造分别增加了16.7%、24.7%和10.3%。
本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知技术。
Claims (6)
1.一种细化熔模铸件组织的铸造方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、制备熔模型壳(2);
S2、将熔模型壳(2)加热至预热温度并保温;
S3、先用耐火砂(3)覆盖水冷铜模(4)底部,待熔模型壳(2)转移至水冷铜模(4)中后,再用耐火砂(3)填充熔模型壳(2)与水冷铜模(4)之间的间隙;
S4、将熔化后的合金液浇注到熔模型壳(2)中;
S5、打开进水口(5)的开关,调节压力表(6)数值,对熔模型壳(2)进行冷却,直至温度降至室温;
S6、将熔模型壳(2)转移到水冷铜模(4)外,进行清理,取出铸件。
2.根据权利要求1所述的一种细化熔模铸件组织的铸造方法,其特征在于,S3中,所述水冷铜模(4)内部冷却水的通道设置为螺旋结构,以水冷铜模(4)的中心轴为轴环绕设置在水冷铜模(4)壁面内,通道的直径为10~15mm。
3.根据权利要求2所述的一种细化熔模铸件组织的铸造方法,其特征在于,S3中,所述耐火砂(3)为石墨砂或石英砂,粒度为16~30目。
4.根据权利要求3所述的一种细化熔模铸件组织的铸造方法,其特征在于,所述水冷铜模(4)底部覆盖的耐火砂层的厚度为30~50mm。
5.根据权利要求4所述的一种细化熔模铸件组织的铸造方法,其特征在于,S5中,所述进水口(5)设置在水冷铜模(4)下部,所述出水口(1)设置在水冷铜模(4)上部,进水口(5)和出水口(1)分别与水冷铜模(4)内部冷却水的通道导通。进水口(5)和出水口(1)的直径与水冷铜模(4)内部冷却水通道直径相同。
6.根据权利要求5所述的一种细化熔模铸件组织的铸造方法,其特征在于,S5中,通水冷却时,压力表(6)的数值控制在0.15~0.25MPa之间。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114700466A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-07-05 | 北京钢研高纳科技股份有限公司 | 一种合金铸件的同步加热铸造方法和合金铸件 |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1067194A (zh) * | 1991-05-26 | 1992-12-23 | 四川省资阳县塑料建材厂 | 水冷金属型铸造方法及其设备 |
JPH0890152A (ja) * | 1994-09-20 | 1996-04-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高強度アルミニウム合金鋳物の製造方法 |
US20030106665A1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-06-12 | Song Shihong Gary | Rapid solidification investment casting |
WO2008028455A1 (de) * | 2006-09-05 | 2008-03-13 | Actech Gmbh | Einteilige verlorene, temperierbare giessform für gussteile aus metall sowie verfahren zu ihrer herstellung |
CN102091775A (zh) * | 2009-12-09 | 2011-06-15 | 薛允平 | 一种新型水冷环 |
CN103658535A (zh) * | 2014-01-06 | 2014-03-26 | 山东建筑大学 | 一种大型铜叶轮的熔模铸造工艺 |
CN105170950A (zh) * | 2015-09-25 | 2015-12-23 | 无锡环宇精密铸造有限公司 | 熔模精密铸造用水冷却浇铸方法 |
CN105598372A (zh) * | 2016-03-18 | 2016-05-25 | 南昌航空大学 | 一种近液相线浇注的铝合金熔模铸造方法及熔模铸造装置 |
CN205798336U (zh) * | 2016-06-30 | 2016-12-14 | 江苏星源电站冶金设备制造有限公司 | 消失模铸造用的真空水冷砂箱 |
CN109550908A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-04-02 | 长沙仲瑞新材料有限公司 | 一种变形铝及铝合金锭模铸造用新型水冷模 |
JP2019171435A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | Jfeスチール株式会社 | 鋼の連続鋳造方法 |
CN111390155A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-07-10 | 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 | 熔模精铸凝固方法和装置 |
CN112157220A (zh) * | 2020-08-30 | 2021-01-01 | 长沙合丰耐磨材料有限公司 | 一种Al-Cu-Mg-Mn系铝合金铸件制备方法 |
-
2021
- 2021-06-30 CN CN202110738670.3A patent/CN113600795B/zh active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1067194A (zh) * | 1991-05-26 | 1992-12-23 | 四川省资阳县塑料建材厂 | 水冷金属型铸造方法及其设备 |
JPH0890152A (ja) * | 1994-09-20 | 1996-04-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高強度アルミニウム合金鋳物の製造方法 |
US20030106665A1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-06-12 | Song Shihong Gary | Rapid solidification investment casting |
WO2008028455A1 (de) * | 2006-09-05 | 2008-03-13 | Actech Gmbh | Einteilige verlorene, temperierbare giessform für gussteile aus metall sowie verfahren zu ihrer herstellung |
CN102091775A (zh) * | 2009-12-09 | 2011-06-15 | 薛允平 | 一种新型水冷环 |
CN103658535A (zh) * | 2014-01-06 | 2014-03-26 | 山东建筑大学 | 一种大型铜叶轮的熔模铸造工艺 |
CN105170950A (zh) * | 2015-09-25 | 2015-12-23 | 无锡环宇精密铸造有限公司 | 熔模精密铸造用水冷却浇铸方法 |
CN105598372A (zh) * | 2016-03-18 | 2016-05-25 | 南昌航空大学 | 一种近液相线浇注的铝合金熔模铸造方法及熔模铸造装置 |
CN205798336U (zh) * | 2016-06-30 | 2016-12-14 | 江苏星源电站冶金设备制造有限公司 | 消失模铸造用的真空水冷砂箱 |
JP2019171435A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | Jfeスチール株式会社 | 鋼の連続鋳造方法 |
CN109550908A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-04-02 | 长沙仲瑞新材料有限公司 | 一种变形铝及铝合金锭模铸造用新型水冷模 |
CN111390155A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-07-10 | 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 | 熔模精铸凝固方法和装置 |
CN112157220A (zh) * | 2020-08-30 | 2021-01-01 | 长沙合丰耐磨材料有限公司 | 一种Al-Cu-Mg-Mn系铝合金铸件制备方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114700466A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-07-05 | 北京钢研高纳科技股份有限公司 | 一种合金铸件的同步加热铸造方法和合金铸件 |
CN114700466B (zh) * | 2022-04-18 | 2024-01-26 | 北京钢研高纳科技股份有限公司 | 一种合金铸件的同步加热铸造方法和合金铸件 |
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