[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

摘要

本发明公开了一种三维网络陶瓷‑铁基复合材料的消失模铸造方法，将三维网络陶瓷的表面处理并化学镀覆，制模型簇，刷耐火涂料并烘干，埋砂造型震动，金属基体熔炼，砂箱抽负压，铁基体球化并孕育，浇铸，开箱打砂。泡沫陶瓷主要成分为SiC、Al₂O₃，金属的熔炼在中频炉中进行。本方法比现有的制备方法操作更简洁、生产工艺短，工艺成本更低廉，适用于各种尺寸铸件的制备，可制备出不同陶瓷增强部位，不同陶瓷含量，不同形状要求的铸件。

主权项

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。