[发明专利]石墨-碳化硅升液管的原料组合物及其制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种低压铸铝用升液管，具体涉及一种石墨-碳化硅升液管的原料组合物及其制造工艺。

背景技术

升液管是低压铸件机上的关键部件之一，直接影响铸铝产品的质量和生产效率。在低压铸造机上进行低压铸造时，依靠压力将铝液通过升液管上升到模具中，升液管的下端浸入坩埚的铝液中，铝液的温度高达740多度。目前常用的升液管有两种，一种全部由铁质或不锈钢材料做成，长期浸泡于铝液中会产生铁质熔蚀，导致铝液增铁，严重影响铸件的质量，而铁质熔蚀还会造成升液管损毁；另一种为氮化硅结合碳化硅质，具有热稳定性高，抗铝液侵蚀性好，不增铁的优点，但此种升液管制作工艺复杂、生产成本高，价格昂贵，对于一般铝加工企业难以接受。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于，提供一种石墨-碳化硅升液管的原料组合物及其制造工艺，工艺简单，生产成本低，所得升液管抗熔融铝液的侵蚀性强，使用寿命长。

所述石墨-碳化硅升液管的原料组合物，包括以下重量百分比的原料：鳞片石墨30%-50%、碳化硅20%-50%、单质硅粉4%-10%、碳化硼粉1%-5%、结合剂10%-14%。所述鳞片石墨的碳含量大于90%，粒度为50-100目，所述碳化硅的纯度大于90%，所述结合剂为酚醛树脂。

所述石墨-碳化硅升液管的制造工艺，包括以下步骤：

（1）将备好的原料放入混合机内混合均匀，制成挥发份为1%-2%的合格泥料；

（2）将上述所得合格泥料装入模具型腔内；

（3）放入等静压机缸内，在100MPa-120MPa压强下压制成型；

（4）脱模，将毛坯通过车床加工成所需要的尺寸；

（5）将毛坯预热至180℃-230℃，趁热涂覆防氧化釉料，得升液管半成品；

（6）将上述所得半成品放入天然气窑内裸烧，烧成温度为1000℃-1200℃，使釉料熔化为玻璃釉，即得烧成品；

（7）检测上述烧成品的气孔率，气孔率为不大于12%，即得成品。气孔率的大小可以通过调整挥发份来控制，挥发份适当提高，可使毛坯压的更致密。

本发明提供的石墨-碳化硅升液管的原料组合物及其制造工艺，其有益效果在于，工艺简单，制备的升液管具有很高的热稳定性，确保使用中不炸裂，而且，抗熔融铝液的侵蚀性强，克服了铁质升液管的熔蚀问题，防止铝液增铁；与目前常用的氮化硅结合碳化硅质升液管相比，生产成本低，使用寿命相近，适合大规模工业推广应用。

具体实施方式

下面结合三个实施例，对本发明提供的石墨-碳化硅升液管的原料组合物及其制造工艺进行详细的说明。

实施例1

本实施例制备石墨-碳化硅升液管的原料组合物，包括以下重量百分比的原料：鳞片石墨40%、碳化硅40%、单质硅粉5%、碳化硼粉3%、酚醛树脂12%。

所述石墨-碳化硅升液管的制造工艺，包括以下步骤：

（1）将上述备好的原料放入混合机内混合均匀，加水制成泥料，并烘干成挥发份为1.5%的合格泥料；

（2）将上述所得合格泥料装入模具型腔内；

（3）捆扎好模具上、下口部，放入等静压机缸内，在120MPa压强下压制成型；

（4）脱模，将毛坯通过车床加工成所需要的尺寸；

（5）将毛坯预热至190℃，趁热涂覆防氧化釉料，得升液管半成品；

（6）将上述所得半成品放入天然气窑内裸烧，烧成温度为1050℃，使釉料熔化为玻璃釉，即得烧成品；

（7）检测上述烧成品的气孔率为10.5%，合格，包装入库。

实施例2

本实施例制备石墨-碳化硅升液管的原料组合物，包括以下重量百分比的原料：鳞片石墨32%、碳化硅45%、单质硅粉6%、碳化硼粉4%、酚醛树脂13%。

所述石墨-碳化硅升液管的制造工艺，包括以下步骤：

（1）将上述备好的原料放入混合机内混合均匀，加水制成泥料，并烘干成挥发份为1.4%的合格泥料；

（2）将上述所得合格泥料装入模具型腔内；

（3）捆扎好模具上、下口部，放入等静压机缸内，在110MPa压强下，压制成型；

（4）脱模，将毛坯通过车床加工成所需要的尺寸；

（5）将毛坯预热至200℃，趁热涂覆防氧化釉料，得升液管半成品；

（6）将上述所得半成品放入天然气窑内裸烧，烧成温度为1100℃，使釉料熔化为玻璃釉，即得烧成品；