[发明专利]镁合金树脂砂砂型铸造用阻燃剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种镁合金树脂砂砂型铸造用阻燃剂，用于阻止镁合金树脂砂砂型铸造过程中镁合金液与砂子之间的反应，属于金属材料及冶金类领域。

背景技术

在我国及世界范围内，用砂型生产的铸件占铸件生产总量的80％以上。目前，镁合金铸件的生产也大部分是采用砂型铸造而成的。但是，在镁合金铸件生产过程中，往砂型中浇注镁合金时，镁合金液会与砂型中的水分起反应，生成氧化镁和析出氢气，而在热量最集中的地方，则同二氧化硅起反应，生成氧化镁和硅化镁。此外，由于镁合金在结晶时产生线收缩的结果，在砂型与铸件间形成的空隙中还进入促使合金燃烧(氧化)的空气。这些反应均放出大量的热，促使进一步的反应进行，从而造成镁合金的燃烧，甚至爆炸(К.И.波尔特诺伊，A.A.列别杰夫著，镁合金手册，北京：冶金工业出版社，1959)。树脂砂砂型铸造具有砂芯尺寸精度高，可制备出复杂的砂芯，已经被大规模的应用。但是到目前为止，还没有专用的镁合金树脂砂砂型铸造用阻燃剂。

发明内容

本发明的目的在于针对现有镁合金树脂砂砂型铸造技术的不足和镁合金砂型铸造的特点，提出一种镁合金树脂砂砂型铸造用阻燃剂，用以阻止镁合金树脂砂砂型铸造过程中镁合金液与砂子之间的反应，延长铸造时间，以得到补缩致密的铸件。

为实现这一目的，本发明提供的阻燃剂各组分的质量百分比为：硼酸40-70％，氟硼酸铵10-40％，氟硼酸钾5-20％，氟化铵5-20％，硫磺10-40％。

将阻燃剂各组分按上述质量百分比配比称重后，置于球磨机内，球磨2-6小时，即制得粒度为100-300目的阻燃剂。

本发明阻燃剂的使用方法为：制做树脂砂砂型前，在树脂砂的混制过程中，向树脂砂混砂机内添加重量为砂子重量的1-5％的阻燃剂，用混有阻燃剂的树脂砂造型后，即可按照正常的铸造工艺进行生产。

本发明所提供的阻燃剂可以阻止镁合金树脂砂砂型铸造过程中镁合金液与砂子之间的反应，防止镁合金在铸造过程中的燃烧，延长铸造时间，得到补缩致密的镁合金铸件，提高镁合金树脂砂砂型铸造过程的安全性。

具体实施方式

以下通过具体的实施方式对本发明提供的技术方案作进一步说明。

实施例1

镁合金树脂砂砂型铸造用阻燃剂的成分(质量百分比)为：硼酸20％，氟硼酸铵10％，氟硼酸钾20％，氟化铵10％，硫磺40％。

按上述阻燃剂的各组分质量百分比配比称重后，置于球磨机内球磨3小时而制得，球磨后阻燃剂的粒度为100-200目。

使用时，阻燃剂加入量为砂子重量的1％，采用重力铸造浇注一薄壁镁合金铸件，镁合金液浇注温度高达800℃，浇注过程中，没有发生镁合金液的燃烧和镁合金液与砂子的反应，得到补缩致密的镁合金铸件。

实施例2

镁合金树脂砂砂型铸造用阻燃剂的成分(质量百分比)为：硼酸50％，氟硼酸铵20％，氟硼酸钾10％，氟化铵10％，硫磺10％。

按上述阻燃剂的各组分质量百分比配比称重后，置于球磨机内球磨6小时而制得，球磨后阻燃剂的粒度为200-300目。

使用时，阻燃剂加入量为砂子重量的3％，采用低压铸造浇注一薄壁镁合金铸件，镁合金液浇注温度800℃，保压时间10分钟，浇注过程中，没有发生镁合金液的燃烧和镁合金液与砂子的反应，得到补缩致密的镁合金铸件。

实施例3

镁合金树脂砂砂型铸造用阻燃剂的成分(质量百分比)为：硼酸60％，氟硼酸铵10％，氟硼酸钾5％，氟化铵5％，硫磺20％。

按上述阻燃剂的各组分质量百分比配比称重后，置于球磨机内球磨4小时而制得，球磨后阻燃剂的粒度为150-250目。

使用时，阻燃剂加入量为砂子重量的5％，采用低压铸造浇注一大尺寸镁合金铸件(高500mm，直径300mm，平均壁厚30mm)，镁合金液浇注温度780℃，保压时间长达20分钟，浇注过程中，没有发生镁合金液的燃烧和镁合金液与砂子的反应，得到补缩致密的镁合金铸件。