[发明专利]防止熔模铸钢件热处理过程中表面氧化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防止熔模铸钢件热处理过程中表面氧化的方法，属于工件热处理技术领域。

背景技术

熔模精密铸钢件在航空、航天、兵器行业应用范围很广，随着铸造技术的不断发展，对熔模精密铸钢件的要求也越来越高。许多铸件表面要求无余量铸造，并且要求铸件表面尺寸精度和粗糙度不能超过规定的范围。为了满足熔模铸钢件的机械性能达到验收标准要求，必须要对其进行热处理，但是铸件在热处理时表面往往会氧化掉皮，特别是高温热处理的铸件表现更为突出，从而导致铸件表面粗糙度和尺寸超差。为了防止这一系列问题，在现有铸造技术中通常采用真空热处理，或适当增大铸件表面尺寸，热处理后采用打磨或机加工方式确保尺寸和表面粗糙度符合验收标准要求，采用真空热处理方法来预防铸件表面氧化掉皮，对设备投入太大，并且热处理成本也很高，采用适当增大铸件表面尺寸，热处理后采取打磨或机加工方式对铸件进行处理，这样会增加铸件的后处理成本，同时增大工人们的工作量。目前还没有有效的能防止熔模铸钢件在热处理过程中表面产生氧化的工艺方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种防止熔模铸钢件热处理过程中表面氧化的方法，有效的解决了熔模铸钢件在热处理过程中表面氧化产生掉皮的质量问题。

本发明的工艺实施步骤：

1、清理铸件表面。

2、配制涂料

1)将适量的硅溶胶液体或硅酸乙酯水解液倒入干净的不锈钢桶内；

2)在搅拌情况下加入刚玉粉或莫来石粉粉状物质，搅拌均匀后得到配制涂料：硅溶胶刚玉粉、硅酸乙酯刚玉粉、硅溶胶莫来石粉或硅酸乙酯莫来石粉；

3)检测涂料的黏度或密度，合格标准为：硅溶胶刚玉粉黏度：28～35秒，硅酸乙酯刚玉粉密度：2.1～2.3g/cm3，硅溶胶莫来石粉黏度：28～35秒，硅酸乙酯莫来石粉密度：2.1～2.3g/cm3。

3、在铸件表面涂涂料和挂砂

选用所述配制好的四种涂料中的一种涂料，将铸件放入配制好的涂料料浆中，待铸件表面都涂上料浆后，取出铸件并旋转，保持涂料料浆均匀地粘附在铸件表面，然后在涂料层表面均匀地撒上一层80～100目的白刚玉砂或30～60目的莫来石砂(挂砂的目的是防止涂料层在干燥和热处理高温状态下产生裂纹，如果涂料层开裂，铸件在热处理时表面就得不到有效的保护)；将涂好一层料浆和砂的铸件放入干燥间进行干燥后，再进行下一层涂料和挂砂，根据铸件结构需要可涂2～3层，大平面铸件涂3层。

4、待铸件表面涂料和挂砂最后一层干燥好后，便可装炉热处理，达到防止熔模铸钢件在热处理过程中表面氧化的目的。

本发明的有益效果：

1)设备简单、使用方便；2)热处理成本很低；3)铸件表面后处理工作量小；4)铸件尺寸精度高。我厂生产的普通钢高精度叶轮和高精度薄壁铸件，都是按此方法保护后在普通热处理炉中进行热处理，结果热处理前后的尺寸差别还不到0.1mm。如果不采用该方法进行保护，在普通热处理炉中进行热处理，热处理前后的尺寸差别一般都在0.3mm左右，有的铸件氧化严重的甚至会达到0.4mm以上。

具体实施方式

本发明一种防止熔模铸钢件热处理过程中表面氧化的方法以具体实施方式作进一步的详细说明：

1、清理铸件表面。

2、配制涂料

1)将适量的硅溶胶液体或硅酸乙酯水解液倒入干净的不锈钢桶内；

2)在搅拌情况下加入刚玉粉或莫来石粉粉状物质，搅拌均匀后得到配制涂料：硅溶胶刚玉粉、硅酸乙酯刚玉粉、硅溶胶莫来石粉或硅酸乙酯莫来石粉；

3)检测涂料的黏度或密度，合格标准为：硅溶胶刚玉粉黏度：28～35秒，硅酸乙酯刚玉粉密度：2.1～2.3g/cm3，硅溶胶莫来石粉黏度：28～35秒，硅酸乙酯莫来石粉密度：2.1～2.3g/cm3。

3、在铸件表面涂涂料和挂砂

选用所述配制好的四种涂料中的一种涂料，将铸件放入配制好的涂料料浆中，待铸件表面都涂上料浆后，取出铸件并旋转，保持涂料料浆均匀地粘附在铸件表面，然后在涂料层表面均匀地撒上一层80～100目的白刚玉砂或30～60目的莫来石砂(挂砂的目的是防止涂料层在干燥和热处理高温状态下产生裂纹，如果涂料层开裂，铸件在热处理时表面就得不到有效的保护)；将涂好一层料浆和砂的铸件放入干燥间进行干燥后，再进行下一层涂料和挂砂，根据铸件结构需要可涂2～3层，大平面铸件涂3层。

4、待铸件表面涂料和挂砂最后一层干燥好后，便可装炉热处理，达到防止熔模铸钢件在热处理过程中表面氧化的目的。