鎂合金鑄造用典型水溶性型芯的性能特征研究.pdf

1、航空及汽車工業(yè)的發(fā)展，促使復(fù)雜薄壁鎂合金鑄件的需求增加，鑄件的結(jié)構(gòu)向整體化、復(fù)雜化和精密化方向發(fā)展，對(duì)鑄造型芯的性能要求更加苛刻，型芯也變得十分復(fù)雜，鑄件的清理更為困難。目前，廣泛采用的樹脂砂芯由于潰散性較差，在復(fù)雜鎂合金零件鑄造中使用存在明顯缺陷，鑄件清理困難。水溶性型芯因具有良好的潰散性和鑄件清理性，有望突破復(fù)雜薄壁鎂合金精密鑄造的這一難題。本文針對(duì)三種典型水溶性型芯的性能特征開展研究，為開發(fā)復(fù)雜薄壁鎂合金鑄件用水溶性型芯新材料及其

2、成型方式奠定基礎(chǔ)。研究?jī)?nèi)容及結(jié)果簡(jiǎn)述如下：
　?。?）試驗(yàn)研究了以大林硅砂、寶珠砂及二者的混合砂作原砂，二次微波加熱硬化的水玻璃砂芯的性能特征。結(jié)果表明：與大林硅砂為原砂的水玻璃砂芯相比，寶珠砂型芯具有更好的抗拉強(qiáng)度和抗吸濕性，但由于受熱溫度高于550℃時(shí)，寶珠砂與水玻璃發(fā)生燒結(jié)，導(dǎo)致砂芯的潰散性能變差；混合砂為原砂的水玻璃砂芯的抗拉強(qiáng)度和抗吸濕性雖不及寶珠砂型芯，但明顯優(yōu)于大林硅砂型芯，即使水玻璃的加入量?jī)H為1％時(shí)，也可以達(dá)到0

3、.75MPa，放置4小時(shí)后型芯強(qiáng)度仍可保持原強(qiáng)度的一半?；旌仙爸猩傲５牟痪鶆蚺蛎浕蚴湛s，可抵消寶珠砂與水玻璃燒結(jié)的作用，砂芯表現(xiàn)出較好的潰散性能。
　?。?）試驗(yàn)研究了硫酸鎂等無機(jī)鹽粘結(jié)劑、原砂種類、微波加熱工藝和增強(qiáng)劑等對(duì)水溶性砂芯強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明：二次微波加熱硬化的硫酸鎂砂芯可獲得較高的抗拉強(qiáng)度，加入一定量的高嶺土可以有效的提高砂芯強(qiáng)度，當(dāng)添加2％的硫酸鎂和2％的高嶺土?xí)r，型芯的抗拉強(qiáng)度可達(dá)1.05MPa。SEM分析結(jié)果表

4、明，加入高嶺土后砂芯粘結(jié)橋中的裂紋和孔隙減少，斷裂方式由內(nèi)聚斷裂變成復(fù)合斷裂。針對(duì)二次微波加熱硫酸鎂砂芯的性能特征進(jìn)行測(cè)試研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：硫酸鎂砂芯具有優(yōu)良的表面安定性和抗吸濕性，但高嶺土的加入導(dǎo)致硫酸鎂砂芯的發(fā)氣量增加；硫酸鎂砂芯鑄后的水溶潰散性良好，可在數(shù)秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)水溶潰散清理。
　?。?）試驗(yàn)研究了凝膠注模法成型氧化鈣陶瓷型芯的工藝參數(shù)和型芯的性能特征。結(jié)果表明：使用酚醛樹脂作為分散劑可以顯著地降低漿料的粘度，當(dāng)其加入量占粉體