The invention discloses a vacuum centrifugal zirconium based amorphous alloy thin-walled casting preparation method, melting and forming of amorphous alloy to achieve the integration of vacuum environment, including the non yttria crucible material into the amorphous alloy centrifugal casting machine, and the crucible into a vacuum centrifugal casting machine casting in the arm; between the gate set into the crucible and the fixed mould casting, closed arm vacuum heating; rapid melting of the raw materials formed in a short time and then quickly leave the body heating melt crucible; open centrifugal casting machine, vacuum casting arm begins to rotate, will melt fast pouring to the mold for molding after solidification, closed centrifugal casting machine, mold unloading the finished product will be removed; the invention adopts reasonable crucible, mould, vacuum, melting temperature, speed, cooling speed and other specific parameters, making the cast by Zr based amorphous by centrifugal Thin wall parts. This method can be used to mold 3~5 castings with a production efficiency of 40~80 castings per hour.
【技术实现步骤摘要】
一种锆基非晶合金薄壁件的真空离心铸造制备方法
本专利技术属于铸造
,尤其是涉及一种非晶合金薄壁件类的真空离心铸造制备方法。
技术介绍
非晶合金具有强度好、硬度高、近终成型等特性。相比于钛合金、不锈钢和陶瓷等材料,非晶合金具有可永久保留应有的弹性,硬度比钛金属高两倍,锋利的东西不会刮伤其表面,而且具有金属色泽、耐腐蚀、不变色、轻巧方便。因此非晶合金可广泛应用于智能穿戴和手机等领域产品。锆基非晶合金系因具有极强非晶形成能力,容易制备出质量优良的块体或薄壁件类产品。然而锆非常活泼,容易吸收氢、氮和氧气,熔融会与空气发生化学反应,因此锆基非晶合金在生产过程中对于原料纯度及真空度要求很高。此外,薄壁零件在制备过程中如何保证质量和精度一直是个难题。常用的薄壁零件制备方法包括模具压铸方式、冲压方式、或者采用传统的车、铣、刨、磨等加工方式,这些工艺较为复杂,且原材料消耗较大,易产生充型缺陷或加工变形问题,不适合用来制备非晶薄壁件产品。本专利技术利用带有加热体可升降的真空离心铸造设备,将合金熔化、成型快速一次完成,实现了真空环境下锆基非晶合金制备与成型一体化,解决了锆基非晶合金熔融时金属原子会与空气发生化学反应的问题,同时利用离心铸造冷速大,充型能力强特点避免了非晶晶化和充型缺陷问题。该方法升温速度快、成型时间短,制备的非晶薄壁件具有很高的表面质量和精度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种快速、高效率地制备锆基非晶合金薄壁件的真空离心铸造方法,通过可升降的加热装置,实现真空环境下的非晶合金熔炼与成型一体化,利用离心铸造工艺特点,实现模具和铸件的快速冷却,从而获得 ...
【技术保护点】
一种真空离心铸造非晶合金薄壁件的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)首先将制备大块非晶合金所需原料装入真空离心铸造设备中可拆卸坩埚中,并将所述坩埚放入到离心铸造机的真空铸造室(2)中;(2)将模具安装好并放入铸造室(2)中固定,将浇口套置于坩埚(8)和模具(6)之间固定,密闭铸造室后抽真空;(3)在真空环境中采用可升降的感应加热体将各原料熔融形成熔体,随后加热体(9)离开坩埚;(4)开启离心铸造机,真空铸造室开始旋转,并在1~10s之内达到所需转速,由离心力将熔体快速浇注至模具,待成型凝固后,关闭离心铸造机,卸模将成品取出;步骤(4)中所述的熔体冷却速度为1~100K/s,所述真空离心铸造设备可实现一模多件,一次制备3~5个铸件,用时3~5分钟,所述真空离心铸造设备生产非晶薄壁件的生产效率为每小时40~80个铸件。
【技术特征摘要】
1.一种真空离心铸造非晶合金薄壁件的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)首先将制备大块非晶合金所需原料装入真空离心铸造设备中可拆卸坩埚中,并将所述坩埚放入到离心铸造机的真空铸造室(2)中;(2)将模具安装好并放入铸造室(2)中固定,将浇口套置于坩埚(8)和模具(6)之间固定,密闭铸造室后抽真空;(3)在真空环境中采用可升降的感应加热体将各原料熔融形成熔体,随后加热体(9)离开坩埚;(4)开启离心铸造机,真空铸造室开始旋转,并在1~10s之内达到所需转速,由离心力将熔体快速浇注至模具,待成型凝固后,关闭离心铸造机,卸模将成品取出;步骤(4)中所述的熔体冷却速度为1~100K/s,所述真空离心铸造设备可实现一模多件,一次制备3~5个铸件,用时3~5分钟,所述真空离心铸造设备生产非晶薄壁件的生产效率为每小时40~80个铸件。2.根据权利要求1所述的真空离心铸造非晶合金薄壁件的方法,其特征在于:所述坩埚为化学稳定性好,耐高温,不与化学活泼性元素反应的氧化钇坩埚,所述模具为铜模。3.根据权利要求1所述的真空离心铸造非晶合金薄壁件的方法,其特征在于:步骤(3)采用感应加热的方式,加热体采用可升降的...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑立静,徐惠彬,张虎,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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