一种用Zn-Mn-Mg-Si系锌基合金为材料的淋浴头的加工工艺的制作方法
【专利说明】—种用Zn-Mn-Mg-Si系锌基合金为材料的淋浴头的加工工
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技术领域
[0001]该发明属于铸造热处理综合技术领域，本发明涉及淋浴头及其材料。尤其是一种用Zn-Mn-Mg-Si系锌基合金为材料的淋浴头的加工工艺。
【背景技术】
[0002]锌基合金虽然具有优良的切削性能、良好的耐腐蚀性能以及低廉的成本，但由于锌基合金在生产及使用过程中会污染环境，且铅在水中很容易浸出，长期使用含有铅的淋浴头洗澡将严重危害人体健康。在我们日常生活中我们会通常会发现淋浴头被堵出水量小，原因在于传统的加工方法是将铸造后的淋浴头热处理后直接使用，而不进行防腐处理，可见淋浴头漏水现象是由加工工艺不过关引起的。目前已公开的锌基合金，比如锌铝铜锰轴承合金，该合金中含锰，且铜、镁含量较高，致使合金的塑性和韧性降低。这种含铅合金在铸态下易脆裂，也容易老化，并且热处理后硬度及耐磨性均会下降，不适合用于机械受力结构件。在以往的机械加工过程中，大量使用切削液都是各种化学试剂液体，一般使用过的切削液都废弃在环境中，这样给土壤和空气造成了污染，而且传统的切削液对刀具表面有热冲击效应，可能造成微裂纹等。同时，在机械切削过程中，需要单个确定加工基准，势必形成多种累积误差，极易导致终端装配时的失准偏位以及大量加工工时的浪费。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本发明为了解决上述问题，设计了一种用Zn-Mn-Mg-Si系锌基合金为材料的淋浴头的加工工艺。
[0004]本发明制备了一种淋浴头用材料Zn-Mn-Mg-S i系锌基合金，在于包括了下列元素的百分比含量:Ni 0.56 % -0.78 %, Cu 0.51 % -0.82 %, Mn 0.89 % -1.26 %, Ti
0.23%-0.45% , Si 1.7%-2.9%,Bi 0.2%~1.4%,Mg 0.16%-0.47%, Sn 0.2%_0.9%，其余为锌及其不可避免的杂质，优选Ni 0.56 % -0.78 %, Cu 0.51 % -0.82 %,Mn0.89 % -1.26 %, Ti 0.23 % -0.45 % , Si 1.7 % -2.9 %, Bi 0.2 % -1.4 %, Mg
0.16% -0.47%, Sn 0.2 %-0.9 %，其采用的加工工艺流程如下:(I)采用砂型铸造对毛坯成型，脱箱造型:准备炉料-熔炼合金-浇注-落沙。该方法需要在浇注前将沙箱取走，用于新的造型，这样可以节约沙箱，注意需型砂将铸型周围填实。在浇注时合理控制温度为:720°C -800°C, (2)经上述脱箱造型铸造后的淋浴头进行正火去应力处理，加热到800-900 V，保温2-3h后随炉缓慢冷却到600 V，再空冷，使组织细化，消除内应力，使得组织细化，(3)由铣削对铸造淋浴头毛坯件进行机加工，在加工过程中将雾化后的微量细小水滴通过低温冷风冷却变为细小冰粒，通过低温冷风吹送到切削区进行冷却润滑，加工公差等级控制在IT8-1T9，表面粗糙度为Ra = 15-11 μ m, (4)对淋浴头进行淬火和回火处理，淬火温度控制为:550-620°C，盐水冷却，再次加热进行低温回火，温度控制在200-270°C，使其硬度为，100-170HBS，(5)对回火后的淋浴头进行表面化学处理，在氮气气氛中，对淋浴头表层加热实施氮气喷射处理以形成氮化体，即把淋浴头置于密封加热炉中通入丙酮等渗碳剂，将温度加热到760-820°C使淋浴头在此高温下进行渗碳氮共渗，(6)将淋浴头放入浓度为12-21g/L的氯化镍和浓度为90-120g/L的硫酸镍混合均匀放入电镀槽中，再将浓度为100-120g/L的盐酸缓慢倒入电镀槽中，将浓度为10-15g/L的十二烷基硫酸钠溶液煮沸之后浸入电镀槽，电流密度为l_2A/dm2，
[0005]本发明优点如下:采用脱箱造型，在浇注前将沙箱取走，用于新的造型，这样可以节约沙箱。在初粗加工时采用，采用雾化后的微量细小水滴通过低温冷风冷却变为细小冰粒，通过低温冷风吹送到切削区进行冷却，不仅对工人的身体健康好，而且没有废弃液体从在，不污染环境，Zn-Mn-Mg-Si系锌基合金淋浴头安全性好，抗腐蚀性强，且该材料的成本低，加工切削或磨削性能好，而且经过电镀防锈处理后的淋浴头与不经过电镀防锈处理的淋浴头相比，不仅避免了生锈而且淋浴头不易堵、出水好，使用寿命大大延长，谁流量足的特点，因此受到广大用户的亲来。
【具体实施方式】
[0006]实施例一
[0007]设计了一种淋浴头的加工成形制造方法,该淋浴头材料为Zn-Mn-Mg-Si系锌基合金,主要包括了下列元素含量:Ni 0.56%, Cu 0.51%,Mn 0.89%, T1.23% ,Si 1.7%,Bi
0.2%, Mg 0.16%, Sn 0.2%，其余为锌及其不可避免的杂质。其采用了下列的加工工艺:
(I)采用砂型铸造对毛坯成型，准备炉料-熔炼合金-浇注-落沙。该方法需要在浇注前将沙箱取走，用于新的造型，这样可以节约沙箱，注意需型砂将铸型周围填实。在浇注时合理控制温度为:720°C，(2)经上述脱箱造型铸造后的淋浴头进行正火去应力处理，加热到SOO0C，保温2h后随炉缓慢冷却到600°C，再空冷，使组织细化，消除内应力，使得组织细化，
(3)由铣削对铸造淋浴头毛坯件进行机加工，在加工过程中将雾化后的微量细小水滴通过低温冷风冷却变为细小冰粒，通过低温冷风吹送到切削区进行冷却润滑，加工公差等级控制在IT8，表面粗糙度为Ra = 15ym, (4)对淋浴头进行淬火和回火处理，淬火温度控制为:550°C，盐水冷却，再次加热进行低温回火，温度控制在200°C，使其硬度为，100HBS，(5)对回火后的淋浴头进行表面化学处理，在氮气气氛中，对淋浴头表层加热实施氮气喷射处理以形成氮化体，即把淋浴头置于密封加热炉中通入丙酮等渗碳剂，将温度加热到760°C使淋浴头在此高温下进行渗碳氮共渗，(6)将淋浴头放入浓度为12g/L的氯化镍和浓度为90g/L的硫酸镍混合均匀放入电镀槽中，再将浓度为100g/L的盐酸缓慢倒入电镀槽中，将浓度为10g/L的十二烷基硫酸钠溶液煮沸之后浸入电镀槽，电流密度为lA/dm2，
[0008]实施例二
[0009]设计了一种淋浴头的加工成形制造方法,该淋浴头材料为Zn-Mn-Mg-Si系锌基合金，主要包括了下列元素含量:Ni 0.78%, Cu 0.82%, Mn 1.26%, T1.45% ,Si 2.9%,Bi1.4%, Mg 0.47%, Sn 0.