[發(fā)明專利]一種基于二次取向控制的單晶高溫合金薄壁鑄件的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010222079.8
• 申請(qǐng)日: 2020-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN111360234B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴延玲;胡斌;李樹索;宮聲凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都航大新材料有限公司;北航（四川）西部國際創(chuàng)新港科技有限公司
• 主分類號(hào): B22D27/04
• 分類號(hào): B22D27/04;B22C9/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 馬小星

1.一種基于二次取向控制的單晶高溫合金薄壁鑄件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

在單晶高溫合金試樣上切割出具有所需一次取向和二次取向的籽晶(1)；

將所述籽晶(1)伸入到一級(jí)放大器(2)中，得到籽晶放大器組合；所述一級(jí)放大器(2)的材質(zhì)為蠟料；

將蠟紙(5)貼合于陶瓷片(4)表面，在所述陶瓷片(4)表面形成蠟?zāi)＃凰鱿灱?5)的形狀和尺寸與目標(biāo)單晶高溫合金薄壁鑄件相同；所述蠟紙(5)的頂邊與陶瓷片(4)的頂邊重合；

向位于蠟?zāi)Ｍ瑐?cè)的陶瓷片(4)的表面貼合二級(jí)放大器(3)，得到支撐蠟?zāi)７糯笃鹘M合；所述二級(jí)放大器(3)為倒梯形，所述二級(jí)放大器(3)的長底邊與所述蠟紙(5)的底邊重合相接；所述二級(jí)放大器(3)的短底邊與陶瓷片(4)的底邊相重合；所述二級(jí)放大器(3)的材質(zhì)為蠟料；

在所述支撐蠟?zāi)７糯笃鹘M合的底部固定籽晶放大器組合，得到中間體；所述籽晶放大器組合中的一級(jí)放大器(2)與所述支撐蠟?zāi)７糯笃鹘M合的底部相連接；所述一級(jí)放大器(2)與所述支撐蠟?zāi)７糯笃鹘M合相連接部分的長度大于二級(jí)放大器(3)的短底邊長度；

將所述中間體組裝至澆道盤上，然后對(duì)所述中間體進(jìn)行沾漿涂殼形成型殼，脫蠟后得到帶有籽晶的鑄型；

將單晶高溫合金熔體澆鑄到所述帶有籽晶的鑄型中，得到基于二次取向控制的單晶高溫合金薄壁鑄件；

所述二級(jí)放大器(3)的厚度比蠟紙(5)的厚度大0.2～0.5mm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，當(dāng)所述籽晶(1)的一次取向?yàn)?01時(shí)，二次取向與100方向夾角為0～45°；當(dāng)一次取向?yàn)?11時(shí)，二次取向與100方向夾角為0～90°；當(dāng)一次取向?yàn)?11時(shí)，二次取向與112方向夾角為0～30°。

3.據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述籽晶(1)的形狀為長方體，底面邊長為2～4mm，高度為18～30mm。

4.據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述一級(jí)放大器(2)為三棱柱形放大器，所述三棱柱形放大器的柱高為5～20mm，底面為等腰三角形，所述等腰三角形底邊對(duì)應(yīng)的高為20～40mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述籽晶(1)伸入一級(jí)放大器(2)的長度為6～10mm，且籽晶(1)與一級(jí)放大器(2)的接觸位置使用熔融蠟圓滑過渡。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述陶瓷片(4)的Al₂O₃含量＞99％，厚度為0.3～1mm，所述陶瓷片(4)的橫向尺寸比蠟紙(5)的橫向尺寸大1～5mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述二級(jí)放大器(3)的高度為15～30mm，長底邊為短底邊的1.5～2倍，且長底邊與蠟紙(5)的底邊長度相同。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述型殼的厚度為10～20mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述澆鑄在真空感應(yīng)單晶爐中進(jìn)行；澆鑄前還包括將所述帶有籽晶的鑄型在真空感應(yīng)單晶爐中于1540～1590℃保溫5～20min；所述澆鑄的溫度為1540～1590℃，籽晶抽拉速度為1～10mm/min。