[发明专利]一种用于铝合金精密铸造的石膏铸粉及其制备方法

说明书

本发明的目的在于提供一种用于铝合金精密铸造的石膏铸粉配方及其制备方法，属于铸造技术领域，该石膏铸粉中各原料的重量份数分别为：石膏粉35～45份、铝矾土30～40份、石英砂10～15份、硅藻土5～10份、石膏晶须5～10份、纤维0.5～1份、导热剂1～3份、减水剂0.3～0.5份、消泡剂0.1～0.4份。本发明还包括所述一种用于铝合金精密铸造的石膏铸粉的制备方法。本发明的用于铝合金精密铸造的石膏铸粉稳定性强、制备工艺简单，制得的石膏铸型线收缩率低、强度高、产生裂纹的倾向小，所得成型铸件的尺寸精度高、表面质量好。

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，具体涉及一种用于铝合金精密铸造的石膏铸粉及其制备方法。

背景技术

随着航空航天、船舶、兵器等领域的快速发展，对高端铝合金铸件的需求也日益增多，此类铸件普遍具有优质、精密、大型、薄壁、结构复杂等特点，采用传统的铸造工艺和技术很难保证铸件的质量、精度和性能等方面的要求，而且铸件生产成本高、周期长。

石膏型铸造是以石膏为主要造型材料的一种精密铸造工艺，由于石膏浆料的良好充型能力和复模性能，铸出的铸件具有尺寸精度高、表面质量好、残留应力低等特点，特别适用于大尺寸、异型、薄壁铝合金精密铸件的成型。

目前国内研发的石膏铸粉普遍具有铸型收缩率大、强度低等缺点，这使得石膏铸型在焙烧及浇铸过程中容易出现裂纹和破碎现象，影响铸件尺寸精度和表面质量，严重时会导致浇铸失败。国外对于石膏铸粉的研究取得了一些成果，但是对相关技术有非常强的保密性，使用国外购买的石膏铸粉，因价格和供货周期等问题，会大幅提高铸件的生产成本。由于上述原因使得铝合金石膏型精密铸造技术在国内的推广应用受到了限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于铝合金精密铸造的石膏铸粉及其制备方法，以解决国内现有技术中石膏铸型收缩率大、强度低、易开裂等问题。

为实现上述目的，本发明提供一种用于铝合金精密铸造的石膏铸粉，所述的一种用于铝合金精密铸造的石膏铸粉，各原料的重量份数分别为：石膏粉35～45份、铝矾土30～40份、石英砂10～15份、硅藻土5～10份、石膏晶须5～10份、纤维0.5～1份、导热剂1～3份、减水剂0.3～0.5份、消泡剂0.1～0.4份。

进一步的，所述石膏粉为天然石膏矿石利用加压水蒸气法生产的α-半水石膏粉，中位径为75～96μm。

进一步的，所述铝矾土的氧化铝含量为80％～85％，中位径为25～40μm。

进一步的，所述石英砂的二氧化硅含量≥98.9％，中位径为120～160μm。

进一步的，所述硅藻土的二氧化硅含量≥80％，中位径为20～30μm。

进一步的，所述石膏晶须为无水硫酸钙晶须，直径为1～4μm，长度为50～200μm。

进一步的，所述纤维为无碱短切玻璃纤维和聚丙烯纤的混合纤维，其中二者的比例为1:1。

进一步的，所述导热剂为石墨粉、铁粉、锆砂粉中的一种或多种。

进一步的，所述减水剂为萘系减水剂，其硫酸钠含量为18％～25％。

进一步的，所述消泡剂为非离子型聚醚改性有机硅。

本发明还提供了一种用于铝合金精密铸造的石膏铸粉的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

1)将35～45份石膏粉、30～40份铝矾土、10～15份石英砂、5～10份硅藻土、5～10份石膏晶须放入鼓式混料机中进行搅拌，料筒转速10～15转/分，叶片转速60～70转/分，搅拌时间10～15分钟；