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)。研究內(nèi)容及結(jié)果簡述如下：
　?。?）試驗研究了以大林硅砂、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度和抗吸濕性，但由于受熱溫度高于550℃時，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僅為1％時，也可以達(dá)到0

3、.75MPa，放置4小時后型芯強度仍可保持原強度的一半?；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。
　?。?）試驗研究了硫酸鎂等無機鹽粘結(jié)劑、原砂種類、微波加熱工藝和增強劑等對水溶性砂芯強度的影響。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度，加入一定量的高嶺土可以有效的提高砂芯強度，當(dāng)添加2％的硫酸鎂和2％的高嶺土?xí)r，型芯的抗拉強度可達(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。針對二次微波加熱硫酸鎂砂芯的性能特征進(jìn)行測試研究。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)實現(xiàn)水溶潰散清理。
　　（3）試驗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