一种铍铝合金用陶瓷模壳及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种铍铝合金用陶瓷模壳及制备方法，该铍铝合金用陶瓷模壳是由面层、过渡层和加固层组成，其中所述面层采用粒度为300～325目的煅烧氧化铝粉与粒度为80～120目的氧化铝砂为原料；过渡层采用粒度为200～225目的上店粉与粒度为25～36目的上店砂为原料；加固层采用粒度为200～225目的上店粉与粒度为10～16目的上店砂为原料。本发明专利技术采用本身无毒性、价格低的氧化铝、上店沙等原料，故而所制备的铍铝合金用陶瓷模壳无毒性、无污染、安全可靠，具有耐高温、强度高、稳定性好等优点，且由于原料的价格低，大大节省了原料成本和防护成本，制备工艺简单，工艺流程短，生产成本低，所得铍铝合金产品的稳定性和成品率高。

【技术实现步骤摘要】
一种铍铝合金用陶瓷模壳及其制备方法
本专利技术涉及有色金属加工
，特别是涉及一种铍铝合金用陶瓷模壳及制备方法。
技术介绍
铍铝合金熔模精密铸造是一种近净成型技术，可生产净形状的零件，降低了材料切削等加工损失。目前，在该行业中，浇注所用的陶瓷模壳为布拉什·威尔曼的专利CN1125963A报道的氧化铍模壳，其制备方法是将氧化铍(BeO)浆料涂挂在蜡模上制成。这种方法的不足之处是氧化铍毒性大、成本高，对环境污染严重，增加了防护的困难。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于克服上述现有技术中的缺陷，提供一种无毒性、无污染，工艺简单，生产成本低，且耐高温、强度高、稳定性好的铍铝合金用陶瓷模壳；本专利技术的另一目的是提供上述铍铝合金用陶瓷模壳的制备方法。作为铍铝合金精密铸造用的陶瓷模壳，必须要具备；1)耐高温，在铍铝合金金属液浇注时不会发软熔化；2)强度高，在铍铝合金浇注时不会发生涨裂；3)陶瓷模壳面层材料不与铍铝合金熔液发生反应；4)耐急冷急热性能要好；5)在高温时尺寸稳定性要好。基于上述理由，本专利技术采用下述技术方案：一种铍铝合金用陶瓷模壳，其特征在于是由面层、过渡层和加固层组成，其中所述面层采用粒度为300～325目的煅烧氧化铝粉与粒度为80～120目的氧化铝砂为原料；过渡层采用粒度为200～225目的上店粉与粒度为25～36目的上店砂为原料；加固层采用粒度为200～225目的上店粉与粒度为10～16目的上店砂为原料。上述铍铝合金用陶瓷模壳的制备方法，其特征在于其工艺过程为：1)制备蜡模；2)将蜡模浸入到煅烧氧化铝粉与主要由硅溶胶构成的粘结剂混合成的浆料中，静止5～10秒后取出，然后通过淋砂机将氧化铝砂涂挂在蜡模表面，在20±2℃温度条件下自然风干3～4小时后重复该过程1～2次即成面层；3)将面层浸入到上店粉与主要由硅溶胶构成的粘结剂混合成的浆料中，静止5～10秒后取出，然后通过浮砂机将上店砂涂挂在其表面，在20±2℃温度条件下自然风干12-24小时后重复该过程3～4次即成过渡层；4)将过渡层浸入到上店粉与主要由硅溶胶构成的粘结剂混合成的浆料中，静止5～10秒后取出，然后通过浮砂机将上店砂涂挂在其表面，在20±2℃温度条件下自然风干12-24小时后重复该过程1～2次即成加固层；5)脱蜡、烧结即可。所述硅溶胶为二氧化硅含量为30％、pH为6～8的硅溶胶。所述面层中煅烧氧化铝粉与粘结剂的重量配比为2:1～2:1.5。所述过渡层中上店粉与粘结剂的重量配比为2:1.5～1:1。所述加固层中上店粉与粘结剂的重量配比为2:1.5～1:1。所述主要有硅溶胶构成的粘结剂组成为：硅溶胶：94％～97％，消泡剂：0.5％～1％，溶湿剂：0.5％～1％，纯水：2％～4％。其中消泡剂为YQ-C01型有机硅消泡剂，它是一种表面活性剂，其作用是抑制浆料发泡。溶湿剂为YQ-D01溶湿剂，其也是一种表面活性剂，其作用是改善涂料与蜡模间的涂挂性。所述脱蜡温度控制在165±5℃。所述烧结温度按照下述方式控制：200℃/保温1h→400℃/保温1.0h→600℃/保温1.0h→800℃/保温1.0h→1100℃/1.0h/保温2h。本专利技术采用本身无毒性、价格低的氧化铝、上店砂等原料，故而所制备的铍铝合金用陶瓷模壳无毒性、无污染、对环境要求低、安全可靠，具有耐高温、强度高、稳定性好等优点，且由于原料的价格低，大大节省了原料成本和防护成本。本专利技术制备工艺简单，工艺流程短，生产成本低。应用本专利技术铍铝合金用陶瓷模壳可提高铍铝合金产品的稳定性和成品率，产生较好的经济价值。具体实施方式下面结合实例对本专利技术的具体实施方式作详细说明。实施例1：一种用于Be-38％Al合金精密铸造用模壳制备方法过程：1、根据现有方法制备产品所需的蜡模。首先将蜡料在注蜡机内预热到65℃～70℃范围内，然后将蜡料在15～30秒的时间内充型到金属钢模内，在保压30～60秒后，将成型的蜡件从金属钢模内取出放置在常温水池内，冷却1～2小时后进行尺寸测量，各个尺寸满足图纸要求后即为合格蜡模。2、混合浆料：粘结剂：二氧化硅含量为30％、pH为6～8的硅溶胶：96％，YQ-C01型有机消泡剂：0.5％，YQ-D01型有机润湿剂：0.5％，纯水：3％。面层浆料：将煅烧氧化铝粉(粒度为300～325目)与上述粘结剂按照2:1的比例混合，充分搅拌均匀备用。过渡层浆料：将上店粉(粒度200～225目)与上述粘结剂按照2：1.5的比例混合，充分搅拌均匀备用。加固层浆料：将上店粉(粒度200～225目)与上述粘结剂按照2：1.5的比例混合，充分搅拌均匀备用。3、面层涂挂：将蜡模浸入到上述面层浆料中，静止5～10秒后取出，然后通过淋砂机将氧化铝砂(粒度为80～120目)涂挂在蜡模表面，然后在20±2℃条件下自然风干3小时。重复该过程2次即成面层，控制湿度60～70％。4、过渡层涂挂：将面层浸入到上述过渡层浆料中，静止5～10秒后取出，然后通过浮砂机将上店砂(粒度为25～36目)涂挂在其表面，然后在20±2℃条件下自然风干24小时。重复该过程3次即成过渡层，控制湿度50～60％。5、加固层涂挂：将过渡层浸入上述加固层浆料中，静止5～10秒后取出，然后通过浮砂机将上店砂(粒度为10～16目)涂挂在其表面，然后在20±2℃条件下自然风干24小时。重复该过程2次即成加固层；控制湿度40～50％。6、按照上述工艺条件：面层2次，过渡层3次，加固层2次，得到所需厚度和强度的陶瓷模壳；7、脱蜡：根据型壳大小设定脱蜡时间、压力。脱蜡温度均为165±5℃。8、烧结：烧结模壳时要严格控制烧结温度：200℃/保温1h→400℃/保温1.0h→600℃/保温1.0h→800℃/保温1.0h→1100℃/1.0h/保温2h。升温、降温过程要求均匀、平稳，温度梯度小避免骤热骤冷。9、存放：烧结结束后取出陶瓷模壳，将其放置在通风较好的室温环境下即可。实施例2：一种用于Be-34％Al-4％Ni合金精密铸造用模壳制备方法过程：1、根据现有方法制备产品所需的蜡模。首先将蜡料在注蜡机内预热到65℃～70℃范围内，然后将蜡料在15～30秒的时间内充型到金属钢模内，在保压30～60秒后，将成型的蜡件从金属钢模内取出放置在常温水池内，冷却1～2小时后进行尺寸测量，各个尺寸满足图纸要求后即为合格蜡模。2、混合浆料：粘结剂：粘结剂：二氧化硅含量为30％、pH为6～8的硅溶胶：97％，YQ-C01型有机消泡剂：0.5％，YQ-D01型有机润湿剂：0.5％，纯水：2％。面层浆料：将煅烧氧化铝粉(粒度为300～325目)与上述粘结剂按照2：1.5的比例混合，充分搅拌均匀备用。过渡层浆料：将上店粉(粒度200～225目)与上述粘结剂按照1：1的比例混合，充分搅拌均匀备用。加固层浆料：将上店粉(粒度200～225目)与上述粘结剂按照1：1的比例混合，充分搅拌均匀备用。3、面层涂挂：将蜡模浸入到上述面层浆料中，静止5～10秒后取出，然后通过淋砂机将氧化铝砂(粒度为80～120目)涂挂在蜡模表面，然后在20±2℃条件下自然风干4小时。该过程1次即成面层，控制湿度60～70％。4、过渡层涂挂：将面层浸入到过渡层浆料中，静止5～10秒后取出，然后通过浮砂机将上店砂(粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铍铝合金用陶瓷模壳，其特征在于是由面层、过渡层和加固层组成，其中所述面层采用粒度为300～325目的煅烧氧化铝粉与粒度为80～120目的氧化铝砂为原料；过渡层采用粒度为200～225目的上店粉与粒度为25～36目的上店砂为原料；加固层采用粒度为200～225目的上店粉与粒度为10～16目的上店砂为原料。

【技术特征摘要】
1.一种铍铝合金用陶瓷模壳，其特征在于是由面层、过渡层和加固层组成，其中所述面层采用粒度为300～325目的煅烧氧化铝粉与粒度为80～120目的氧化铝砂为原料；过渡层采用粒度为200～225目的上店粉与粒度为25～36目的上店砂为原料；加固层采用粒度为200～225目的上店粉与粒度为10～16目的上店砂为原料；上述铍铝合金用陶瓷模壳采用如下工艺步骤制备：1）制备蜡模；2）将蜡模浸入到煅烧氧化铝粉与主要由硅溶胶构成的粘结剂混合成的浆料中，静止5～10秒后取出，然后通过淋砂机将氧化铝砂涂挂在蜡模表面，在20±2℃温度条件下自然风干3～4小时后重复该过程1～2次即成面层，其中面层中煅烧氧化铝粉与粘结剂的重量配比为2:1～2:1.5；3）将面层浸入到上店粉与主要由硅溶胶构成的粘结剂混合成的浆料中，静止5～10秒后取出，然后通过浮砂机将上店砂涂挂在其表面，在20±2℃温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：买学锋，王战宏，李峰，于伟，张起龙，赵玉林，高林，苏东峰，邓六良，刘兆刚，
申请(专利权)人：西北稀有金属材料研究院，
类型：发明
国别省市：