一种水溶性盐芯及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201710414288.0 | 申请日 | 2017-06-05 | 公开(公告)号 | CN107214304A | 公开(公告)日 | 2017-09-29 |
| 申请人 | 湖南江滨机器(集团)有限责任公司; | 发明人 | 易绿林; 廖从来; 朱亿鹏; 朱茂春; 贺礼财; 夏治涛; 王熹; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种 水 溶性盐芯及其制备方法，所述 水溶性 盐芯的制备方法包括以下步骤：a)将盐粉依次进行球磨、筛分和 烘烤 ，得到盐芯材料；b)将步骤a)得到的盐芯材料依次进行压制和 烧结 ，得到水溶性盐芯。与 现有技术 相比，本发明通过对盐粉进行球磨、筛分和烘烤，能够改善盐粉的粒度分布，使盐芯材料致密均匀、纯化度高、流动性好、填充性能好，配合特定参数下的压制、烧结工艺，得到的产品 质量 好且稳定，满足强度要求；同时，本发明提供的水溶性盐芯无任何添加剂，易于溶解，在内冷却油道无残留；产品表面光洁、尺寸 精度 高，能够形成光滑、尺寸准确的内冷却油道。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种水溶性盐芯的制备方法，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种水溶性盐芯及其制备方法技术领域背景技术[0002] 发动机是汽车、机车车辆和船舶等的动力来源，而活塞是各种发动机的“心脏部件”，活塞的作用是承受燃气压力，并通过活塞销将压力传给连杆驱使曲轴旋转，其结构示意图如图1所示。活塞在工作过程中承受着高温、高压、复杂摩擦和热机耦合载荷的作用，工作环境十分恶劣，同时，为降低铁质材料、锻钢和铸铁活塞重量大，惯性大的问题，活塞使用质量较轻的铝合金材料，但当温度升高到一定程度后，铝合金材料的力学等性能急剧下降，易造成铝合金活塞的失效，不能满足发动机的工作要求。为了解决这一问题，人们通过把盐芯铸造到活塞头部(其结构示意图如图2所示)，再用水溶解掉盐芯，形成空腔，从而在发动机工作过程中，通过喷嘴向活塞头部空腔喷入机油来降低活塞头部温度，这道环形“空腔”又叫内冷却油道。 [0003] 盐芯材料一般选用精制工业盐或精制食用盐，因为其熔点约为801℃，高于活塞铝合金的浇注温度(不超过780℃)。现有技术中的盐芯在制备过程中，为满足铸造要求及产品力学性能要求，一般在盐芯材料中添加适量的树脂等粘结剂或润滑剂，或者添加磷酸盐、金属氧化物等陶瓷颗粒，如公开号为CN 101869963A的中国专利公开了一种铸造用水溶性复合盐芯、公开号为CN 1994615B的中国专利公开了一种发动机活塞盐芯，得到的产品均为复合盐芯。并且，目前国内外对于盐芯的研究也侧重于添加具有不同功能的化合物(如树脂)或陶瓷颗粒。 [0004] 但是，由于复合材料在原料混合过程中难以搅拌均匀，导致得到的复合盐芯的强度波动较大，性能不稳定；而且，复合盐芯在高温铸造铝合金活塞过程中容易发生化学反应，粘在活塞的内冷却油道表面，冲洗困难，从而大大降低冷却效果，减少活塞使用寿命，还会使活塞积碳严重，有害气体排放增加。 发明内容[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种水溶性盐芯及其制备方法，采用本发明提供的制备方法得到的产品在满足强度要求的基础上，易于溶解、在内冷却油道无残留。 [0006] 本发明提供了一种水溶性盐芯的制备方法，包括以下步骤： [0007] a)将盐粉依次进行球磨、筛分和烘烤，得到盐芯材料； [0008] b)将步骤a)得到的盐芯材料依次进行压制和烧结，得到水溶性盐芯。 [0009] 优选的，步骤a)中所述球磨的转速为20r/min～40r/min，球磨时间为1min～6min。 [0010] 优选的，步骤a)中所述筛分得到的盐粉的粒度分布为： [0011] 小于62μm占0.1～6wt％，小于80μm大于等于62μm占1～15wt％，小于90μm大于等于80μm占10～30wt％，小于150μm大于等于90μm占20～40wt％，小于180μm大于等于150μm占20～50wt％，小于250μm大于等于180μm占1～15wt％，小于355μm大于等于250μm占0.01～ 0.5wt％，小于500μm大于等于355μm占0.01～0.5wt％，小于700μm大于等于500μm占0.01～ 0.5wt％，大于等于700μm占0wt％。 [0012] 优选的，步骤a)中所述筛分得到的盐粉的粒度分布为： [0013] 小于62μm占0.57～5.98wt％，小于80μm大于等于62μm占1.42～13.25wt％，小于90μm大于等于80μm占14.44～25.59wt％，小于150μm大于等于90μm占24.87～35.75wt％，小于180μm大于等于150μm占22.73～47.54wt％，小于250μm大于等于180μm占2.00～11.37wt％，小于355μm大于等于250μm占0.03～0.27wt％，小于500μm大于等于355μm占0.05～ 0.50wt％，小于700μm大于等于500μm占0.01～0.47wt％，大于等于700μm占0wt％。 [0014] 优选的，步骤a)中所述烘烤的温度为80℃～250℃，时间为1h～3h。 [0015] 优选的，步骤b)中所述压制的压力为10.5MPa～22.5MPa，保压时间为5s～12s。 [0016] 优选的，步骤b)中所述烧结采用程序控温； [0017] 所述程序控温具体为： [0018] 先升温至650℃～700℃，保温2.5h～3.5h；再降温至500℃～600℃，保温1.5h～2h；最后降温至250℃～350℃，保温0.5h～1h。 [0019] 优选的，步骤b)中所述烧结前，还包括： [0020] 将压制得到的盐芯毛坯进行检验和修整。 [0021] 优选的，所述步骤b)还包括： [0022] 将得到的水溶性盐芯进行后处理，得到水溶性盐芯产品； [0023] 所述后处理的过程具体为： [0024] 将水溶性盐芯依次进行钻孔、尺寸检验和保温，得到水溶性盐芯产品。 [0026] 本发明提供了一种水溶性盐芯及其制备方法，所述水溶性盐芯的制备方法包括以下步骤：a)将盐粉依次进行球磨、筛分和烘烤，得到盐芯材料；b)将步骤a)得到的盐芯材料依次进行压制和烧结，得到水溶性盐芯。与现有技术相比，本发明通过对盐粉进行球磨、筛分和烘烤，能够改善盐粉的粒度分布，使盐芯材料致密均匀、纯化度高、流动性好、填充性能好，配合特定参数下的压制、烧结工艺，得到的产品质量好且稳定，满足强度要求；同时，本发明提供的水溶性盐芯无任何添加剂，易于溶解，在内冷却油道无残留；产品表面光洁、尺寸精度高，能够形成光滑、尺寸准确的内冷却油道。 [0028] 图1为发动机中活塞的结构示意图； [0029] 图2为活塞头部的铸造盐芯的结构示意图； [0030] 图3为本发明实施例1中筛分后的盐粉的粒度分布； [0031] 图4为本发明实施例1提供的水溶性盐芯的实物图； [0032] 图5为本发明实施例1提供的水溶性盐芯产品的实物图； [0033] 图6为本发明实施例2中筛分后的盐粉的粒度分布； [0034] 图7为本发明实施例3中筛分后的盐粉的粒度分布； [0035] 图8为本发明实施例4中筛分后的盐粉的粒度分布； [0036] 图9为本发明实施例5中筛分后的盐粉的粒度分布； [0037] 图10为本发明实施例6中筛分后的盐粉的粒度分布； [0038] 图11为对比例1中筛分后的盐粉的粒度分布； [0039] 图12为本发明实施例1盐芯抗压强度值与压制压力的关系图； [0040] 图13为本发明实施例1盐芯抗压强度值与保压时间的关系图。 具体实施方式[0041] 下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0042] 本发明提供了一种水溶性盐芯的制备方法，包括以下步骤： [0043] a)将盐粉依次进行球磨、筛分和烘烤，得到盐芯材料； [0044] b)将步骤a)得到的盐芯材料依次进行压制和烧结，得到水溶性盐芯。 [0045] 本发明首先将盐粉依次进行球磨、筛分和烘烤，得到盐芯材料。在本发明中，所述盐粉优选为精制工业盐和/或精制食用盐；其中NaCl≥92％。本发明对所述盐粉的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述精制工业盐和精制食用盐的市售商品即可。 [0046] 本发明首先将盐粉进行球磨，得到球磨后的盐粉。在本发明中，所述将盐粉进行球磨的设备优选为球磨机。在本发明一个优选的实施例中，所述球磨机为800×1400的陶瓷球磨机，采用球材质为鹅卵石，装料量为500kg/次。在本发明中，所述球磨的转速优选为20r/min～40r/min，更优选为33r/min；所述球磨的球磨时间优选为1min～6min，更优选为3～6min，最优选为5min。在本发明中，所述球磨的目的是减小盐粉粒径，有利于后续筛分过程的进行；但是球磨时间过长，会使盐粉粒度很细，流动性变差，填充性不足，容易掉块，影响盐芯表面质量，最终不能得到符合要求的水溶性盐芯产品。此外，球磨后的盐粉避免裸露放置与外部环境直接接触，裸露时间应小于1h，采用本领域技术人员熟知的塑料薄膜覆盖的方式处理即可。 [0047] 得到球磨后的盐粉后，本发明将球磨后的盐粉进行筛分，得到筛分后的盐粉。在本发明中，所述筛分得到的盐粉的粒度分布优选为： [0048] 小于62μm占0.1～6wt％，小于80μm大于等于62μm占1～15wt％，小于90μm大于等于80μm占10～30wt％，小于150μm大于等于90μm占20～40wt％，小于180μm大于等于150μm占20～50wt％，小于250μm大于等于180μm占1～15wt％，小于355μm大于等于250μm占0.01～ 0.5wt％，小于500μm大于等于355μm占0.01～0.5wt％，小于700μm大于等于500μm占0.01～ 0.5wt％，大于等于700μm占0wt％。 [0049] 在本发明中，所述筛分得到的盐粉的粒度分布更优选为： [0050] 小于62μm占0.57～5.98wt％，小于80μm大于等于62μm占1.42～13.25wt％，小于90μm大于等于80μm占14.44～25.59wt％，小于150μm大于等于90μm占24.87～35.75wt％，小于180μm大于等于150μm占22.73～47.54wt％，小于250μm大于等于180μm占2.00～11.37wt％，小于355μm大于等于250μm占0.03～0.27wt％，小于500μm大于等于355μm占0.05～ 0.50wt％，小于700μm大于等于500μm占0.01～0.47wt％，大于等于700μm占0wt％。 [0051] 本发明为得到上述粒度分布的盐粉，优选采用9级筛网进行筛分，各级筛网的网目数依次为：24目、32目、42目、60目、80目、115目、170目、180目和230目；其中，未经过24目筛网的盐粉不能作为筛分后的盐粉，可回收重新进行球磨处理。本发明通过改善盐粉的粒度分布，使后续得到的盐芯材料致密均匀，提高盐芯材料的流动性和填充性。 [0052] 得到所述筛分后的盐粉后，本发明将筛分后的盐粉进行烘烤，得到盐芯材料。在本发明中，所述烘烤的目的是去掉盐粉中的水分和杂质，从而提高研新材料的纯化度。在本发明中，所述烘烤的温度优选为80℃～250℃，更优选为100℃；所述烘烤的时间优选为1h～3h，更优选为2h。在本发明中，通过提高烘烤温度虽然能够在一定程度上提高去除水分和杂质的效果，但是高温会增加成本，综合考虑后选择上述适宜的烘烤温度。 [0053] 得到所述盐芯材料后，本发明将得到的盐芯材料依次进行压制和烧结，得到水溶性盐芯。在本发明中，所述压制的过程优选具体为： [0054] 将盐芯材料均匀分布于烘干且涂好分型剂的盐芯模具的型腔中，进行压制，再脱模，得到盐芯毛坯。在本发明中，所述分型剂优选为不溶于无机盐的有机溶剂，如可采用本领域技术人员熟知的硅油；所述分型剂的目的是有利于脱模，不会对产品组成及性能产生影响。本发明通过对压制过程中的条件参数进行研究，得到能够与上述盐芯材料配合的压制参数，从而最大程度上提高产品的质量和力学性能。在本发明中，所述压制的压力优选为10.5MPa～22.5MPa，更优选为12MPa；所述压制的保压时间优选为5s～12s更优选为8s。在本发明中，固化后型盐的抗压强度与压制压力的关系为初始阶段为直线关系，压制压力增加到一定程度后，型盐的抗压强度缓慢增长，最后不再增加；而在相同压力下，保压使压力传递的较充分，进而有利于型盐各部分的密度均匀，并使颗粒空隙中的空气有足够的时间逸出，从而大大提高压实密度，使压实效果更好，从而提高型盐的抗压强度，保压时间增加到一定程度后，型盐的抗压强度不再增加；但压力过大、保压时间过长均不利于产品制备及产品性能的进一步改善，综合考虑后选择上述适宜的压制参数。 [0055] 得到所述盐芯毛坯后，本发明优选还包括： [0056] 将压制得到的盐芯毛坯进行检验和修整。在本发明中，所述检验的目的是使后续进行烧结的盐芯毛坯没有裂纹掉块，所述盐芯毛坯圆弧光洁圆滑，从而降低次品率；所述修整的目的是修正飞边毛刺及圆角，本发明对此均没有特殊限制 [0057] 完成所述检验和修整后，本发明将检验修整后的盐芯毛坯进行烧结，得到水溶性盐芯。本发明对所述烧结的设备没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的台车式电阻炉即可。在本发明中，所述烧结优选采用程序控温；从而配合上述压制过程，使产品具有较高的质量及力学性能。在本发明中，所述程序控温优选具体为： [0058] 先升温至650℃～700℃，保温2.5h～3.5h；再降温至500℃～600℃，保温1.5h～2h；最后降温至250℃～350℃，保温0.5h～1h；更优选为：先升温至68℃，保温3h；再降温至 500±10℃，保温2h；最后降温至300±10℃，保温1h。 [0059] 完成所述烧结过程后，本发明将烧结后的盐芯毛坯出料，自然冷却，得到水溶性盐芯，本发明对此没有特殊限制。 [0060] 得到水溶性盐芯后，本发明优选还包括： [0061] 将得到的水溶性盐芯进行后处理，得到水溶性盐芯产品。在本发明中，所述后处理的过程优选具体为： [0062] 将水溶性盐芯依次进行钻孔、尺寸检验和保温，得到水溶性盐芯产品。在本发明中，所述钻孔优选采用本领域技术人员熟知的专用盐芯钻模钻工艺进行；所述保温优选采用本领域技术人员熟知的100±20℃的干燥箱。在本发明中，所述钻孔、尺寸检验和保温的目的均是有利于所述水溶性盐芯产品进行后续在活塞头部的铸造。 [0063] 本发明还提供了一种水溶性盐芯，由权利要求1～8任一项所述的制备方法制备得到。本发明提供的水溶性盐芯无任何添加剂，易于溶解，铸造后经冲洗，在内冷却油道无残留，溃散性好；并且产品表面光洁、尺寸精度高，能够形成光滑、尺寸准确的内冷却油道；同时成本低。 [0064] 本发明提供了一种水溶性盐芯及其制备方法，所述水溶性盐芯的制备方法包括以下步骤：a)将盐粉依次进行球磨、筛分和烘烤，得到盐芯材料；b)将步骤a)得到的盐芯材料依次进行压制和烧结，得到水溶性盐芯。与现有技术相比，本发明通过对盐粉进行球磨、筛分和烘烤，能够改善盐粉的粒度分布，使盐芯材料致密均匀、纯化度高、流动性好、填充性能好，配合特定参数下的压制、烧结工艺，得到的产品质量好且稳定，满足强度要求；同时，本发明提供的水溶性盐芯无任何添加剂，易于溶解，在内冷却油道无残留；产品表面光洁、尺寸精度高，能够形成光滑、尺寸准确的内冷却油道。 [0065] 另外，本发明提供的水溶性盐芯的制备方法工艺简单、成本低，适于工业生产。 [0066] 为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例所用的干燥盐粉为精制工业盐，NaCl≥98.5％，执行标准：GB/T5462-2003。 [0067] 实施例1 [0068] (1)将100kg干燥盐粉倒入800×1400的陶瓷球磨机中，球材质为鹅卵石，装料量为500kg/次，在33r/min的(筒体)转速下球磨5min，得到球磨后的盐粉； [0069] (2)将球磨后的盐粉进行筛分，得到筛分后的盐粉；所述筛分所用筛网孔尺寸/网目数对照表参见表1； [0070] 表1筛分所用筛网孔尺寸/网目数对照表 [0071]筛网编号(#) 网目数 筛网孔尺寸/um 1 230 62 2 180 80 3 170 90 4 115 150 5 80 180 6 60 250 7 42 355 8 32 500 9 24 700 [0072] 所述筛分后的盐粉的粒度分布如图3所示，具体为： [0073] 小于62μm占3.90wt％，小于80μm大于等于62μm占9.70wt％，小于90μm大于等于80μm占24.79wt％，小于150μm大于等于90μm占26.51wt％，小于180μm大于等于150μm占26.42wt％，小于250μm大于等于180μm占7.85wt％，小于355μm大于等于250μm占0.25wt％，小于500μm大于等于355μm占0.45wt％，小于700μm大于等于500μm占0.13wt％； [0074] (3)将筛分后的盐粉在100℃下烘烤2h，得到盐芯材料； [0075] (4)将盐芯材料均匀分布于烘干且涂好硅油的盐芯模具的型腔中，进行压制，压制的压力增加到12MPa后，保压8s，脱模，得到盐芯毛坯； [0076] (5)对盐芯毛坯进行目测检验，不得有裂纹掉块，圆弧应光洁圆滑，再用专用弹性卡头固定盐芯毛坯修正飞边毛刺及圆角，得到检验修整后的盐芯毛坯； [0077] (6)将检验修整后的盐芯毛坯转运至台车式电阻炉小车的碳化硅板台面上，码放整齐，每码高度不超过80mm(盐芯毛坯约5个)，码与码之间应留有不小于10mm的间隙，且与碳化硅板预留孔大致同心；码放完成后，启动台车式电阻炉小车，使小车平稳地运行至炉中，关闭炉门，进行烧结；所述烧结过程采用程序控温：首先升温至680℃，保温3h，降温至550±10℃，保温2h，降温至300±10℃，保温1h，烧结完成，打开炉门，将小车平稳出炉，自然冷却，得到水溶性盐芯；本发明实施例1提供的水溶性盐芯的实物图如图4所示； [0078] (7)将水溶性盐芯用专用盐芯钻模钻工艺安装孔，最后检验其各项尺寸是否符合要求，并置于100±20℃(每2h检查1次炉温)干燥箱内，关紧干燥箱门保温待用，得到水溶性盐芯产品，产品缸径φ110mm；本发明实施例1提供的水溶性盐芯产品的实物图如图5所示。 [0079] 实施例2 [0080] 采用实施例1提供的制备方法制备水溶性盐芯产品，区别在于：步骤(1)中所述球磨时间为1min； [0081] 将球磨后的盐粉进行筛分，得到筛分后的盐粉；所述筛分后的盐粉的粒度分布如图6所示，具体为： [0082] 小于62μm占0.57wt％，小于80μm大于等于62μm占2.38wt％，小于90μm大于等于80μm占15.99wt％，小于150μm大于等于90μm占24.87wt％，小于180μm大于等于150μm占45.41wt％，小于250μm大于等于180μm占9.74wt％，小于355μm大于等于250μm占0.19wt％，小于500μm大于等于355μm占0.40wt％，小于700μm大于等于500μm占0.45wt％。 [0083] 实施例3 [0084] 采用实施例1提供的制备方法制备水溶性盐芯产品，区别在于：步骤(1)中所述球磨时间为2min； [0085] 将球磨后的盐粉进行筛分，得到筛分后的盐粉；所述筛分后的盐粉的粒度分布如图7所示，具体为： [0086] 小于62μm占0.62wt％，小于80μm大于等于62μm占1.42wt％，小于90μm大于等于80μm占14.44wt％，小于150μm大于等于90μm占31.21wt％，小于180μm大于等于150μm占47.54wt％，小于250μm大于等于180μm占3.99wt％，小于355μm大于等于250μm占0.11wt％，小于500μm大于等于355μm占0.20wt％，小于700μm大于等于500μm占0.47wt％。 [0087] 实施例4 [0088] 采用实施例1提供的制备方法制备水溶性盐芯产品，区别在于：步骤(1)中所述球磨时间为3min； [0089] 将球磨后的盐粉进行筛分，得到筛分后的盐粉；所述筛分后的盐粉的粒度分布如图8所示，具体为： [0090] 小于62μm占1.50wt％，小于80μm大于等于62μm占3.58wt％，小于90μm大于等于80μm占21.15wt％，小于150μm大于等于90μm占35.75wt％，小于180μm大于等于150μm占35.79wt％，小于250μm大于等于180μm占2.00wt％，小于355μm大于等于250μm占0.03wt％，小于500μm大于等于355μm占0.05wt％，小于700μm大于等于500μm占0.15wt％。 [0091] 实施例5 [0092] 采用实施例1提供的制备方法制备水溶性盐芯产品，区别在于：步骤(1)中所述球磨时间为4min； [0093] 将球磨后的盐粉进行筛分，得到筛分后的盐粉；所述筛分后的盐粉的粒度分布如图9所示，具体为： [0094] 小于62μm占2.21wt％，小于80μm大于等于62μm占3.74wt％，小于90μm大于等于80μm占22.36wt％，小于150μm大于等于90μm占29.07wt％，小于180μm大于等于150μm占30.34wt％，小于250μm大于等于180μm占11.37wt％，小于355μm大于等于250μm占0.27wt％，小于500μm大于等于355μm占0.50wt％，小于700μm大于等于500μm占0.14wt％。 [0095] 实施例6 [0096] 采用实施例1提供的制备方法制备水溶性盐芯产品，区别在于：步骤(1)中所述球磨时间为6min； [0097] 将球磨后的盐粉进行筛分，得到筛分后的盐粉；所述筛分后的盐粉的粒度分布如图10所示，具体为： [0098] 小于62μm占5.98wt％，小于80μm大于等于62μm占13.25wt％，小于90μm大于等于80μm占25.59wt％，小于150μm大于等于90μm占27.37wt％，小于180μm大于等于150μm占22.73wt％，小于250μm大于等于180μm占4.87wt％，小于355μm大于等于250μm占0.12wt％，小于500μm大于等于355μm占0.08wt％，小于700μm大于等于500μm占0.01wt％。 [0099] 对比例1 [0100] 采用实施例1提供的制备方法制备水溶性盐芯产品，区别在于：不进行球磨，直接将100kg干燥盐粉进行筛分，得到筛分后的盐粉；所述筛分后的盐粉的粒度分布如图11所示，具体为： [0101] 小于62μm占1.08wt％，小于80μm大于等于62μm占3.05wt％，小于90μm大于等于80μm占13.04wt％，小于150μm大于等于90μm占29.90wt％，小于180μm大于等于150μm占32.91wt％，小于250μm大于等于180μm占2.52wt％，小于355μm大于等于250μm占0.06wt％，小于500μm大于等于355μm占0.05wt％，小于700μm大于等于500μm占0.14wt％，大于等于700μm占17.25wt％。 [0102] 对比例2 [0103] 采用实施例1提供的制备方法，区别在于：步骤(1)中所述球磨时间≥7min；由于球磨时间过长，粒度很细，盐粉流动性变差，填充性不足，容易掉块，影响盐芯表面质量，不能得到符合要求的水溶性盐芯产品。 [0104] 对本发明实施例1～6及对比例1提供的水溶性盐芯进行性能测试，并以对比例1为基准，测试结果参见表2。由表2可知，球磨时间会影响盐粉的粒度分布，从而对产品的重量及力学性能产生重要影响。 [0105] 表2实施例1～6及对比例1提供的水溶性盐芯进行性能测试结果 [0106]组别 球磨时间/min 重量/g 重量增加率 抗拉强度平均值/KN 强度提高率 对比例1 0 75.975 0 0.12075 0 实施例1 5 79.258 4.32％ 0.16520 36.8％ 实施例2 1 77.89 2.52％ 0.13847 14.9％ 实施例3 2 78.32 3.92％ 0.14225 17.8％ 实施例4 3 79.94 5.22％ 0.14760 22.4％ 实施例5 4 79.67 4.86％ 0.15644 29.6％ 实施例6 6 79.765 5.0％ 0.15321 26.9％ [0107] 实施例7 [0108] 采用实施例1提供的制备方法制备水溶性盐芯产品，区别在于：步骤(3)中所述烘烤时间为1h。 [0109] 对比例3 [0110] 采用实施例1提供的制备方法制备水溶性盐芯产品，区别在于：不进行烘烤，直接将筛分后的盐粉作为盐芯材料。 [0111] 对比例4 [0112] 采用实施例1提供的制备方法制备水溶性盐芯产品，区别在于：步骤(3)中所述烘烤温度为700℃。 [0113] 对本发明实施例1、7及对比例3～4提供的水溶性盐芯进行性能测试，并以对比例3为基准，测试结果参见表3。由表3可知，烘烤温度和时间也会影响产品的重量和力学性能；而通过高温烘烤并不能进一步提高产品重量和力学性能，还会增加成本。 [0114] 表3实施例1、7及对比例3～4提供的水溶性盐芯进行性能测试结果 [0115] [0116] 对实施例1提供的制备方法中步骤(4)进行进一步研究，分别得到盐芯抗压强度值与压制压力、保压时间的关系图，如图12～13所示。由图12可知，固化后型盐的抗压强度与压制压力的关系为初始阶段为直线关系，压制压力增加到一定程度后，型盐的抗压强度缓慢增长，最后不再增加，最佳压制压力为10.5～22.5MPa；由图13可知，在相同压力下，保压能大大提高压实密度，使压实效果更好，从而提高型盐的抗压强度，保压时间增加到一定程度后，型盐的抗压强度不再增加，最佳保压时间为5～12s。 [0117] 综上所述，通过对盐粉进行球磨、筛分和烘烤，能够改善盐粉的粒度分布，使盐芯材料致密均匀、纯化度高、流动性好、填充性能好，配合特定参数下的压制、烧结工艺，得到的产品质量好且稳定，满足强度要求。同时，本发明提供的水溶性盐芯产品无任何添加剂，易于溶解，在内冷却油道无残留；产品表面光洁、尺寸精度高，能够形成光滑、尺寸准确的内冷却油道。另外，本发明提供的水溶性盐芯的制备方法工艺简单、成本低，适于工业生产。 [0118] 所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 |
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