[發明專利]一種用于TiAl基合金精密鑄造或定向凝固的模殼及制備該模殼的方法

有效

• 申請號: 201610056730.2
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105642831B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 崔永雙;柴麗華;相志磊;陳子勇
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04;C04B35/505;C04B35/10;C04B35/632;C04B35/638
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 張慧

1.制備用于TiAl基合金精密鑄造或定向凝固的模殼的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：配制模殼惰性層漿料

惰性層漿料由氧化釔粉、氧化鋁粉、鋁溶膠、分散劑、消泡劑、表面活性劑組成，其中，氧化釔粉和氧化鋁粉占漿料總重量的45～85％，氧化鋁粉占氧化釔粉和氧化鋁粉總重量的比例不高于30％；鋁溶膠占料漿總重量的14％～54％，消泡劑占料漿總重量的0.01％～1％、分散劑占料漿總重量的0.01～1％，表面活性劑占料漿總重量的0.01％～1％；并且鋁溶膠、氧化釔粉、氧化鋁粉、消泡劑、分散劑和表面活性劑的總量之和為100％；

步驟二：配制模殼過渡層漿料及背層漿料

過渡層漿料及背層漿料均由氧化鋁粉、鋁溶膠、分散劑、消泡劑和表面活性劑組成，其中，氧化鋁粉占料漿總重的45～85％，鋁溶膠占料漿總重的14～54％，消泡劑占料漿總重的0.01％～1％，分散劑占料漿總重量的0.01～1％，表面活性劑占料漿總重量的0.01～1％；并且氧化鋁粉、鋁溶膠、消泡劑、分散劑和表面活性劑的總量之和為100％；

步驟三：制備模殼惰性層

將形狀為鑄件形狀的蠟模浸入步驟一制得的惰性層漿料中3～15s后取出，稱為掛漿，均勻撒上電熔氧化釔砂，干燥8～24h；重復上述掛漿、撒砂和干燥過程2～4次，形成模殼惰性層；

步驟四：制備模殼過渡層

將步驟三制備好的模殼惰性層浸入步驟二制得的過渡層漿料中3～20s后取出，稱為掛漿，均勻撒上電熔白剛玉砂，干燥7～20h；并重復該掛漿、撒砂和干燥過程1～3次；

步驟五：制備模殼背層

將步驟四制備好的模殼過渡層浸入步驟二制得的背層漿料中3～20s后取出，稱為掛漿，均勻撒上電熔白剛玉砂，干燥7～15h；并重復該掛漿、撒砂和干燥過程3～7次，最后一層只掛漿不撒砂，制備完成后干燥8～36h，制得模殼預成型件；

步驟六：脫蠟

將步驟五中制得的模殼預成型件置于溫度為200～500℃脫蠟爐內，脫蠟5～25分鐘，制得模殼生坯；

步驟七：焙燒

將步驟六中脫蠟后的模殼生坯放入電阻爐內進行焙燒，設定升溫速率為0.2～6℃/min，焙燒溫度為1000℃～1800℃，并在1000℃～1800℃條件下保溫1h～6h，然后隨爐冷卻至室溫后取出，制得用于TiAl基合金精密鑄造或定向凝固的模殼。

2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，消泡劑是正辛醇、正戊醇、有機硅樹脂中的一種；分散劑是OP-10、JFC、OP-7中的一種。

3.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟一中配置惰性層料漿中所用氧化釔粉、氧化鋁粉的粒度均為200～500目，惰性層料漿流杯粘度為20～100s。

4.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟二中配置過渡層和背層料漿中氧化鋁粉的粒度為200～400目，過渡層及背層料漿流杯粘度為18～80s。

5.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟三中所述的電熔氧化釔砂的粒度為30～180目，干燥溫度為18～30℃，相對濕度為40～90％。

6.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟四中所述的電熔白剛玉砂的粒度為20～120目，干燥溫度為18～30℃，相對濕度為35～80％。

7.按照權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟五中所述的電熔白剛玉砂的粒度15～100目，干燥溫度為18～30℃，相對濕度為30～70％。