[发明专利]一种三维网络陶瓷-铁基复合材料的消失模铸造方法

权利要求书

1.一种三维网络陶瓷-铁基复合材料的消失模铸造方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）对三维网络陶瓷在室温下进行表面粗化、中和、敏化、活化和还原预处理，使陶瓷表面附着次亚磷酸根离子，使用以硫酸镍为主盐的镀液对三维网络陶瓷表面进行化学镀镍；

（2）将三维网络陶瓷预设定在铸件需要增强的位置，使用泡沫线切割机将泡沫切割成铸件形状，将预设定的三维网络陶瓷位置处的泡沫抠出后，将三维网络陶瓷安放其中，并用泡沫薄片对三维网络陶瓷进行全部外包覆，采用消失模铸造专用冷胶进行粘结，成为一体的模型簇；

（3）在模型簇表面刷涂耐火涂料并烘干，重复刷涂和烘干3次，从而在模型簇表面形成硬质壳体，将模型簇通过浇道连接、造型后形成浇注系统，将浇注系统放入砂箱中填砂，并对砂箱用振动台振实；

（4）将生铁、废钢、锰铁、硅铁放入中频感应炉中熔炼，熔炼温度在1520℃以上；

（5）在金属液出炉前，用真空泵对沙箱进行负压抽气，压力保持在0.02-0.04Mpa，使沙箱保持在负压状态，保压时间为3-5min；

（6）将金属液倒入浇包中，在浇包中进行第一次球化、孕育处理，球化温度为1450-1500℃；

（7）第一次球化处理完成之后，将金属液浇注入砂箱中的浇注系统中，进行第二次球化、孕育处理；

（8）浇铸温度达到预设开箱温度，此时铸件凝固，进行开箱，取出浇铸系统，并将铸件从浇铸系统中切割下来，对表面进行清沙处理，即得到三维网络陶瓷-铁基复合材料；

步骤（1）中所述硫酸镍为主盐的镀液包括：硫酸镍溶液20-28g/L，次亚磷酸钠溶液30-35g/L，醋酸钠溶液20-25g/L，柠檬酸钠溶液5-10g/L以及氯化铅溶液0.003-0.010g/L配置化学镀液并升温至70℃-80℃，将镍离子化学还原为金属镍，在陶瓷表面沉积并形成Ni-P复合镀层。

2.根据权利要求1所述的三维网络陶瓷-铁基复合材料的消失模铸造方法，其特征在于：步骤（2）中所述泡沫线切割机采用金属Ni-Cr合金线，将该合金线加热至100-120℃，对泡沫进行切割，将切割后的泡沫以及泡沫薄片采用消失模铸造专用冷胶进行粘接，使其成为完整的一体。

3.根据权利要求1所述的三维网络陶瓷-铁基复合材料的消失模铸造方法，其特征在于：步骤（2）中所述薄片厚度为1-1.5mm。

4.根据权利要求1所述的三维网络陶瓷-铁基复合材料的消失模铸造方法，其特征在于：步骤（3）中所述填砂造型时，不破坏模型的连接固定好模型，待型砂填满后，用吊车将砂箱吊至震动台，进行微震紧实，微震3次，每次5min，使型砂具有较高的紧实度。

5.根据权利要求1所述的三维网络陶瓷-铁基复合材料的消失模铸造方法，其特征在于：步骤（6）中所述球化、孕育处理采用冲入法，浇包制成堤坝式，在浇包堤坝的一边加入球化剂和孕育剂，再覆盖一层铁屑，金属液出炉倒入浇包时，先浇在没有球化剂一侧，浇包中的金属液不断增加，漫过堤坝金属液开始与球化剂发生剧烈反应，继续倒入剩下的金属液，第一次球化、孕育结束。

6.根据权利要求1所述的三维网络陶瓷-铁基复合材料的消失模铸造方法，其特征在于：步骤（7）中所述金属液浇注入砂箱中的浇注系统时，泡沫遇高温气化，在真空泵的作用下气体通过变径管被冷却并抽离型腔后排出。

7.根据权利要求1所述的三维网络陶瓷-铁基复合材料的消失模铸造方法，其特征在于：步骤（8）中所述浇铸温度为1520℃，开箱温度为900-1100℃，开箱时间为15-45min。