[发明专利]一种钛合金铸造用覆膜锆砂砂型的制备方法

摘要

本发明公开了一种钛合金铸造用覆膜锆砂砂型的制备方法，属于铸造技术领域。本发明首先取硅酸锆，粉碎、过筛后筛选，得两种粒径粉末混合得到的面层硅酸锆，再加入偶联剂、树脂、六亚甲基四胺水溶液等搅拌混合，干燥粉碎后再和氧化钇混合，置于砂模成型机中，烘烤、静置、风干再浸渗钇溶胶后喷涂氧化钇与钇溶胶混合液，焙烧后即得钛合金铸造用覆膜锆砂砂型。本发明以硅酸锆为原料，利用其化学性质稳定，耐高温，在其表面渗透喷涂一层氧化钇，弥补了传统熔融钛因具有很高的化学活性，铸造成形时极易与锆铸型材料发生界面反应的缺陷，具有较佳的机械性能，存在很高的生产价值。

主权项

一种钛合金铸造用覆膜锆砂砂型的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取300~500g硅酸锆，加入粉碎机中粉碎，将粉碎后的硅酸锆粉末置于振筛机上筛分，筛选出粒径为90~106μm与106~125μm硅酸锆，将两种粒径硅酸锆按质量比为2：3，混合均匀，得面层硅酸锆；（2）称取200~300g上述面层硅酸锆，加热至190~200℃，保持温度30~40min，倒入混砂机中以120~200r/min搅拌20~30s，加入20~30mL质量分数为10%硅烷偶联剂KH‑550水溶液，降温至130~135℃，加入5~8g过120目筛的热塑性酚醛树脂，持续搅拌60~100s，降温至120~125℃，加入2~4g硬脂酸钙，持续搅拌60~80s，降温至90~95℃，加入60~90mL质量分数为50%六亚甲基四胺水溶液，继续搅拌40~80s，降温至80~85℃，取出覆膜硅酸锆，平铺晾干，转入60~70℃鼓风干燥箱中干燥4~5h，加入粉碎机粉碎，过100目筛，得覆膜面层硅酸锆粉末；（3）称取200~300g上述覆膜面层硅酸锆粉末与3~4g氧化钇混合，加入砂模成型机中，激光烧结成型，转入170~190℃烘干炉中，烘烤2~3h，得锆砂砂型，将质量分数为10%钇溶胶均匀喷洒在砂型型腔表面，再向砂型型腔中倒入质量分数为10%钇溶胶至完全浸没砂型型腔，转入0.2~0.3MPa压力罐中，静置10~12min，取出砂型，并置于20~25℃，湿度为55~65%，背阴条件下，自然风干，得浸渗处理砂型；（4）称取15~20g氧化钇，加入25~30g质量分数为10%钇溶胶中，以300~400r/min搅拌混合均匀，将混合液加入喷枪中，均匀喷涂在上述浸渗处理砂型型腔表面，并置于240~250℃焙烧炉中，焙烧3~4h，得钛合金铸造用覆膜锆砂砂型。