专利汇可以提供镁合金凝固过程表面合金化工艺专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种镁 合金 凝固 过程表面合金化工艺,通过 冶金 凝固技术形成镁铸件表层合金浓度梯度化,其要点是将不同规格的金属粉(如 铝 、锌、 锡 )用粘结剂涂于模样表面,在镁合金浇注过程中同步形成合金化,该合金层在使用环境下(如盐雾 腐蚀 )能形成致密复杂化合物层。该复杂化合物层具有自生自医功能且连续致密,有很好的盐雾腐蚀抗 力 和抗磨能力。,下面是镁合金凝固过程表面合金化工艺专利的具体信息内容。
1、一种镁合金凝固过程表面合金化工艺,其特征在于:
a.先将金属按不同重量比例配制,混匀,将其粒度控制在70-400目, 制成混制粉料;
b.在混制粉料中添加粘结剂和酒精,搅拌混匀制成粉料涂液;
c.将充分混合的粉料涂液涂在泡沫塑料模样上,厚度为0.05~3.0mm, 干燥后形成粉料涂层,用涂料涂于粉料涂层上,在20~50℃烘干;或将粉料 涂液喷涂在压铸模具上,厚度为0.02~0.3mm,利用干燥技术形成合金粉涂 层;
e.在抽真空干砂造型条件下,将液体镁合金浇注于泡沫塑料模样中冷 却;或在压铸条件下,将液体镁合金浇注于金属铸型中压铸冷却即成。
2、根据权利要求1所述的镁合金凝固过程表面合金化工艺,其特征在 于:所说的金属为铝粉、锌粉、锡粉或铝粉与锌粉的混合物。
3、根据权利要求1所述的镁合金凝固过程表面合金化工艺,其特征在 于:所说的粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛,重量比为0.006~0.01%。
4、根据权利要求1所述的镁合金凝固过程表面合金化工艺,其特征在 于:所说的酒精的重量比为45%~80%。
5、根据权利要求1所述的镁合金凝固过程表面合金化工艺,其特征在 于:所说的涂料为醇基涂料。
6、根据权利要求1或2所述的镁合金凝固过程表面合金化工艺,其特 征在于:所说的按不同重量比例配制的金属混合物中铝粉的重量比为 27%~50%,锌粉的重量比为50%~73%。
7、根据权利要求1所述的镁合金凝固过程表面合金化工艺,其特征在 于:取粒度为70目的铝粉;在铝粉中添加重量比为0.006%的聚乙烯醇缩丁 醛和重量比为45%的酒精,搅拌混匀制成粉料涂液;将粉料涂液涂在泡沫 塑料模样上,厚度为0.05mm,干燥后形成粉料涂层,用醇基涂料涂于粉料 涂层上,在20℃烘干;在抽真空干砂造型条件下,将液体镁合金浇注于泡 沫塑料模样中冷却即成。
8、根据权利要求1所述的镁合金凝固过程表面合金化工艺,其特征在 于:取粒度为250目的锡粉;在锡粉中添加重量比为0.01%的聚乙烯醇缩丁 醛和重量比为45%的酒精,搅拌混匀制成粉料涂液;将粉料涂液涂在泡沫 塑料模样上,厚度为1.5mm,干燥后形成粉料涂层,用醇基涂料涂于粉料 涂层上,在20℃烘干;在抽真空干砂造型条件下,将液体镁合金浇注于泡 沫塑料模样中冷却即成。
9、根据权利要求1所述的镁合金凝固过程表面合金化工艺,其特征在 于:取50%的铝粉和50%的锌粉混合,将其粒度控制在400目;在铝粉和 锌粉中添加重量比为0.008%的聚乙烯醇缩丁醛和重量比为80%的酒精,搅 拌混匀制成粉料涂液;将粉料涂液喷涂在压铸模具上,厚度为0.02mm,将 其干燥形成合金粉涂层;在压铸条件下,将液体镁合金浇注于金属铸型中 压铸冷却即成。
二、背景技术
镁的比重轻,只有1.8g/cm3,相当于铝的2/3,钢的1/4。且镁合金 比强度和比刚度高、导热导电性好、兼有良好的阻尼减震和电磁屏蔽性能; 同时镁合金易于加工成型,废料易回收,环境污染少,若做电子装置的壳 体及结构件,以代替塑料,便可满足产品的轻、薄、小型化,高集成度等 要求。亦可代替交通运输行业的钢铁和铝合金结构件,减轻重量,提高能 源利用效益。但镁的化学性质活泼,不耐腐蚀,这也极大地限制了它的应 用范围。目前,镁合金防腐蚀传统方法有:阳极化,树酯密封,油漆,电 镀等,正在探索的前沿性技术有:气相沉积、微弧氧化、离子注入、激光 熔覆等,以上技术不同程度地改善镁合金的耐蚀性,但由于改性层与镁合 金表面结合强度差或厚度薄,在随后的使用过程造成剥落或磨损掉,不能 象铝和钛等金属不断形成具有自医功能的氧化物保护层,使用中易失去其 保护作用。
三、发明内容
本发明的目的在于克服目前镁合金表面改性工艺的缺陷,提供了一种 镁合金凝固过程表面合金化工艺。通过铸造成型工艺形成镁合金表层区域 合金化,该合金层不仅与镁合金基体保持冶金结合,而且成分和厚度可控, 在盐雾腐蚀过程中,该合金层形成复杂化合物,该复杂化合物具有自生自 医功能且连续致密,有很好的盐雾腐蚀抗力和抗磨能力,即该复杂化合物 一旦被机械磨掉,即可形成新的保护层,故从根本上改变了镁合金表面物 理化学性质,也简化了镁合金现有的表面改性工艺,适用于凝固成型条件 下镁合金零部件的制造。
本发明通过冶金凝固技术形成镁铸件表层合金浓度梯度化,其要点 是将不同规格的金属粉(如铝、锌、锡)用粘结剂涂于模样表面,在镁合 金浇注过程中同步形成合金化,该合金层在使用环境下(如盐雾腐蚀)能 形成致密复杂化合物层。表1给出了负压实型消失模成型工艺条件铸件表 层合金化形成的配比实例与耐蚀性(中性盐雾腐蚀试验出现明显腐蚀坑 时间)对比。表2给出了压铸成型工艺条件铸件表层合金化形成的配比实 例与耐蚀性(中性盐雾腐蚀试验出现明显腐蚀坑时间)对比。 表1配比实例与耐蚀性对比 序号 配比材料 重量比(%) 与ZMgAl8Zn耐蚀性对比 1 铝粉 100 2.3 2 锌粉 100 3.6 3 锡粉 100 2.7 4 铝粉/锌粉 27 4.8 5 铝粉/锌粉 50 12.7 表2配比实例与耐蚀性对比 序号 配比材料 重量比(%) 与ZMgAl8Zn耐蚀性对比 1 铝粉 100 1.6 2 锌粉 100 2.8 3 锡粉 100 2.1 4 铝粉/锌粉 27 3.8 5 铝粉/锌粉 50 8.7 本发明的工艺步骤是:
a.先将金属按不同重量比例配制,混匀,将其粒度控制在70-400目, 制成混制粉料;
b.在混制粉料中添加粘结剂和酒精,搅拌混匀制成粉料涂液;
c.将混合的粉料涂液涂在泡沫塑料模样上,厚度为0.05~3.0mm,干燥 后形成粉料涂层,用涂料涂于粉料涂层上,在20~50℃烘干;或将粉料液喷 涂在压铸模具上,厚度为0.02~0.3mm,利用干燥技术形成合金粉涂层;
e.在抽真空干砂造型条件下,将液体镁合金浇注于泡沫塑料模样中冷 却;或在压铸条件下,将液体镁合金浇注于金属铸型中压铸冷却即成。
本发明的金属为铝粉、锌粉、锡粉或铝粉与锌粉的混合物;粘结剂为 聚乙烯醇缩丁醛,重量比为0.006~0.01%;酒精的重量比为45%~80%;涂 料为醇基涂料;按不同重量比例配制的金属混合物中铝粉的重量比为 27%~50%,锌粉的重量比为50%~73%。
四、具体实施方式
实施例1:
取粒度为70目的铝粉;在铝粉中添加重量比为0.006%的聚乙烯醇缩丁 醛和重量比为45%的酒精,搅拌混匀制成粉料涂液;将粉料涂液涂在泡沫 塑料模样上,厚度为0.05mm,干燥后形成粉料涂层,用醇基涂料涂于粉料 涂层上,在20℃烘干;在抽真空干砂造型条件下,将液体镁合金浇注于泡 沫塑料模样中冷却即成。
实施例2:
取粒度为70目的铝粉;在铝粉中添加重量比为0.008%的聚乙烯醇缩丁 醛和重量比为45%的酒精,搅拌混匀制成粉料涂液;将粉料涂液喷涂在压 铸模具上,厚度为0.02mm,将其干燥形成合金粉涂层;在压铸条件下,将 液体镁合金浇注于金属铸型中压铸冷却即成。
实施例3:
取粒度为250目的铝粉;在铝粉中添加重量比为0.009%的聚乙烯醇缩 丁醛和重量比为60%的酒精,搅拌混匀制成粉料涂液;将粉料涂液涂在泡 沫塑料模样上,厚度为1.5mm,干燥后形成粉料涂层,用醇基涂料涂于粉 料涂层上,在35℃烘干;在抽真空干砂造型条件下,将液体镁合金浇注于 泡沫塑料模样中冷却即成。
实施例4:
取粒度为270目的铝粉;在铝粉中添加重量比为0.01%聚乙烯醇缩丁醛 和重量比为68%的酒精,搅拌混匀制成粉料涂液;将粉料涂液喷涂在压铸 模具上,厚度为0.2mm,将其干燥形成合金粉涂层;在压铸条件下,将液 体镁合金浇注于金属铸型中压铸冷却即成。
实施例5:
取粒度为400目的铝粉;在铝粉中添加重量比为0.007%的聚乙烯醇缩 丁醛和重量比为80%的酒精,搅拌混匀制成粉料涂液;将粉料涂液涂在泡 沫塑料模样上,厚度为3.0mm,干燥后形成粉料涂层,用醇基涂料涂于粉 料涂层上,在50℃烘干;在抽真空干砂造型条件下,将液体镁合金浇注于 泡沫塑料模样中冷却即成。
实施例6:
取粒度为400目的铝粉;在铝粉中添加重量比为0.009%的聚乙烯醇缩 丁醛和重量比为80%的酒精,搅拌混匀制成粉料涂液;将粉料涂液喷涂在 压铸模具上,厚度为0.3mm,将其干燥形成合金粉涂层;在压铸条件下, 将液体镁合金浇注于金属铸型中压铸冷却即成。
实施例7:
取粒度为70目的锌粉;在锌粉中添加重量比为0.01%的聚乙烯醇缩丁 醛和重量比为80%的酒精,搅拌混匀制成粉料涂液;将粉料涂液涂在泡沫 塑料模样上,厚度为0.05mm,干燥后形成粉料涂层,用醇基涂料涂于粉料 涂层上,在50℃烘干;在抽真空干砂造型条件下,将液体镁合金浇注于泡 沫塑料模样中冷却即成。
实施例8:
取粒度为70目的锌粉;在锌粉中添加重量比为0.006%的聚乙烯醇缩丁 醛和重量比为65%的酒精,搅拌混匀制成粉料涂液;将粉料液喷涂在压铸 模具上,厚度为0.3mm,将其干燥形成合金粉涂层;在压铸条件下,将液 体镁合金浇注于金属铸型中压铸冷却即成。
实施例9:
取粒度为250目的锌粉;在铝粉中添加重量比为0.008%的聚乙烯醇缩 丁醛和重量比为45%的酒精,搅拌混匀制成粉料涂液;将粉料涂液涂在泡 沫塑料模样上,厚度为1.5mm,干燥后形成粉料涂层,用醇基涂料涂于粉 料涂层上,在20℃烘干;在抽真空干砂造型条件下,将液体镁合金浇注于 泡沫塑料模样中冷却即成。
实施例10:
取粒度为400目的锌粉;在锌粉中添加重量比为0.01%的聚乙烯醇缩丁 醛和重量比为45%的酒精,搅拌混匀制成粉料涂液;将粉料涂液喷涂在压 铸模具上,厚度为0.02mm,将其干燥形成合金粉涂层;在压铸条件下,将 液体镁合金浇注于金属铸型中压铸冷却即成。
实施例11:
取粒度为250目的锡粉;在锡粉中添加重量比为0.008%的聚乙烯醇缩 丁醛和重量比为45%的酒精,搅拌混匀制成粉料涂液;将粉料涂液涂在泡 沫塑料模样上,厚度为1.5mm,干燥后形成粉料涂层,用醇基涂料涂于粉 料涂层上,在20℃烘干;在抽真空干砂造型条件下,将液体镁合金浇注于 泡沫塑料模样中冷却即成。
实施例12:
取粒度为400目的锡粉;在锌粉中添加重量比为0.009%的聚乙烯醇缩 丁醛和重量比为80%的酒精,搅拌混匀制成粉料涂液;将粉料涂液喷涂在 压铸模具上,厚度为0.3mm,将其干燥形成合金粉涂层;在压铸条件下, 将液体镁合金浇注于金属铸型中压铸冷却即成。
实施例13:
取27%的铝粉和73%的锌粉混合,将其粒度控制在70目;在铝粉和锌 粉中添加重量比为0.009%的聚乙烯醇缩丁醛和重量比为45%的酒精,搅拌 混匀制成粉料涂液;将粉料涂液涂在泡沫塑料模样上,厚度为0.05mm,干 燥后形成粉料涂层,用醇基涂料涂于粉料涂层上,在20℃烘干;在抽真空 干砂造型条件下,将液体镁合金浇注于泡沫塑料模样中冷却即成。
实施例14:
取50%的铝粉和50%的锌粉混合,将其粒度控制在400目;在铝粉和 锌粉中添加重量比为0.008%的聚乙烯醇缩丁醛和重量比为80%的酒精,搅 拌混匀制成粉料涂液;将粉料涂液喷涂在压铸模具上,厚度为0.02mm,将 其干燥形成合金粉涂层;在压铸条件下,将液体镁合金浇注于金属铸型中 压铸冷却即成。
实施例15:
取40%的铝粉和60%的锌粉混合,将其粒度控制在320目;在铝粉和 锌粉中添加重量比为0.01%的聚乙烯醇缩丁醛和重量比为73%的酒精,搅 拌混匀制成粉料涂液;将粉料涂液涂在泡沫塑料模样上,厚度为3.0mm, 干燥后形成粉料涂层,用醇基涂料涂于粉料涂层上,在35℃烘干;在抽真 空干砂造型条件下,将液体镁合金浇注于泡沫塑料模样中冷却即成。
实施例16:
取27%的铝粉和73%的锌粉混合,将其粒度控制在280目;在铝粉和 锌粉中添加重量比为0.009%的聚乙烯醇缩丁醛和重量比为45%的酒精,搅 拌混匀制成粉料涂液;将粉料涂液喷涂在压铸模具上,厚度为0.3mm,利 用干燥技术形成合金粉涂层;在压铸条件下,将液体镁合金浇注于金属铸 型中压铸冷却即成。
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