[发明专利]陶瓷/铸铁复合锭模的制备方法及陶瓷/铸铁复合锭模

说明书

本发明公开了一种陶瓷/铸铁复合锭模的制备方法及陶瓷/铸铁复合锭模，该制备方法包括S1，将碳化硅颗粒、硅溶胶、呋喃树脂、淀粉、陶瓷纤维混合均匀，制得混合料；S2，将S1中制得的混合料压制、成型，得到厚度为6‑20mm的坯体；其中压制的压力为3‑6MPa，压制的时间为10‑15s；S3，将S2中得到的坯体烘干，烘干温度为120‑180℃，保温时间为2‑3h；S4，将S3中烘干后的坯体放置到V‑法造型的下砂型中，上下箱合箱后，浇注耐热铸铁水，待凝固后减除负压，砂型溃散后制得陶瓷/铸铁复合锭模。该陶瓷/铸铁复合锭模能抵抗高温铁合金液体熔蚀，达到抗热疲劳、延长使用寿命、降低生产成本的目的。

技术领域

本发明涉及铁合金锭模铸造技术领域，具体涉及一种陶瓷/铸铁复合锭模的制备方法及陶瓷/铸铁复合锭模。

背景技术

经过矿热炉冶炼的各种合金液体，需要浇注到锭模中凝固成形。为了节约成本，行业里普遍采用耐热铸铁制作锭模，1500℃以上的铁合金液体对锭模熔蚀严重，大大缩短了锭模的使用寿命。

耐热铸铁具有较高的力学性能、优异的高温抗氧化性能和抗热疲劳性能，因此被广泛应用于铝锭模和铁合金锭模的生产。耐热铸铁主要包括耐热灰铸铁、耐热蠕墨铸铁、耐热球墨铸铁等。耐热灰铸铁和耐热蠕墨铸铁的力学性能、抗氧化性能和抗热疲劳性能较耐热球墨铸铁较差，理论上耐热球墨铸铁应该是生产铁合金锭模的合适材质，但是对生产硅铁而言，由于硅铁液的浇注温度在1480～1530℃之间，甚至偶尔高达1600℃，锭模表面因不耐冲刷熔损成蚀坑。硅铁锭模的失效形式主要以蚀坑为主，多次的应用实践也表明，耐热灰铸铁、耐热蠕墨铸铁、耐热球墨铸铁三者在用作硅铁锭模方面，使用效果没有明显的差别。

因此，研究制造一种能抵抗高温铁合金液体熔蚀、抗热疲劳、使用寿命长、生产成本低的锭模对解决以上问题有着极其重要的意义，对提高合金生产效率，降本增效有着重要的作用。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种陶瓷/铸铁复合锭模的制备方法及陶瓷/铸铁复合锭模，以抵抗高温铁合金液体熔蚀，达到抗热疲劳、延长使用寿命、降低生产成本的目的。

一种陶瓷/铸铁复合锭模的制备方法，包括以下步骤：

S1，将碳化硅颗粒、硅溶胶、呋喃树脂、淀粉、陶瓷纤维混合均匀，制得混合料；

S2，将S1中制得的混合料压制、成型，得到厚度为6-20mm的坯体；其中压制的压力为3-6MPa，压制的时间为10-15s；

S3，将S2中得到的坯体烘干，烘干温度为120-180℃，保温时间为2-3h；

S4，将S3中烘干后的坯体放置到V-法造型的下砂型中，上下箱合箱后，浇注耐热铸铁水，待凝固后减除负压，砂型溃散后制得陶瓷/铸铁复合锭模，所述陶瓷/铸铁复合锭模的表层为陶瓷预制体/铸铁基复合层，基体为耐热铸铁。

优选的，S3所述坯体的烘干温度为180℃，保温时间为2h。

上述的制备方法中，在S2对S1中制得的混合料进行压制、成型之前还包括如下步骤：

将呋喃树脂用固化剂加入到S1中制得的混合料中，并搅拌均匀。

上述的制备方法中，所述压制的压力为4-5MPa，压制的时间为10s。

采用压制的压力为4-5MPa，压制的时间为10s，所压制的坯体表面平整，抗压、抗折强度较高，有利于造型时装配。

优选的，所述压制的压力为4MPa，压制的时间为10s。

上述的制备方法中，S3中坯体烘干的温度为160-180℃，保温时间为2h。