一种降低高温合金铸件夹杂物含量的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112517846A(43)申请公布日2021.03.19(21)申请号202011148059.7C22C38/10(2006.01)(22)申请日2020.10.23C22C38/08(2006.01)B08B3/08(2006.01)(71)申请人中国科学院金属研究所B08B3/12(2006.01)地址110016辽宁省沈阳市沈河区文化路72号(72)发明人杨彦红孟杰王新广周亦胄(74)专利代理机构沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)21234代理人张志伟(51)Int.Cl.B22C9/04(2006.01)B22C3/00(2006.01)B22C9/12(2006.01)C22C19/05(2006.01)C22C19/07(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种降低高温合金铸件夹杂物含量的方法(57)摘要本发明涉及高温合金熔模铸造领域，具体为一种降低高温合金铸件夹杂物含量的方法。该方法包括如下步骤：(1)采用纳米氧化物制备陶瓷面层浆料；(2)将蜡模放入陶瓷浆料中进行涂挂；(3)将涂挂完成后的蜡模放到脱蜡釜中进行脱蜡；(4)脱蜡完成后，将型壳放到气氛炉中进行烧结；(5)浇注前，对型壳进行清洗；(6)清洗后采用热处理炉中对型壳进行烘干及预热。本发明通过型壳面层、烧结及清洗等方法，提高型壳的洁净度，降低合金中降低夹杂物形成，从而提高特种铸件的纯净度，解决了目前高温合金铸件制备领域中有型壳不稳定所带来的铸件中夹杂物多，铸件合格率低等问题，有利于实现大规模批量生产高温合金铸件。CN112517846ACN112517846A权利要求书1/1页1.一种降低高温合金铸件夹杂物含量的方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)采用纳米氧化物制备陶瓷面层浆料；(2)将蜡模放入陶瓷浆料中进行涂挂；(3)将涂挂完成后的蜡模放到脱蜡釜中进行脱蜡；(4)脱蜡完成后，将型壳放到气氛炉中进行烧结；(5)浇注前，对型壳进行清洗；(6)清洗后采用热处理炉中对型壳进行烘干及预热。2.按照权利要求1所述的降低高温合金铸件夹杂物含量的方法，其特征在于，步骤(1)中，采用纳米氧化物制备陶瓷面层浆料，氧化物为氧化钙粉末，氧化钙的纯度大于99.9wt％，氧化钙粉末尺寸为10～100nm。3.按照权利要求2所述的降低高温合金铸件夹杂物含量的方法，其特征在于，按重量百分比计，陶瓷面层浆料的组成和含量如下：氧化钙70～75wt％，分散剂0.2～0.4wt％，余量为硅溶胶。4.按照权利要求1所述的降低高温合金铸件夹杂物含量的方法，其特征在于，步骤(4)中，首先将型壳的浇口杯朝下放到气氛炉中进行一次烧结，烧结时氢气流量为10～30L/min，烧结温度950±10℃，烧结1h～1.5h；然后将氢气阀关闭，使气氛炉内降温，当温度降至650±10℃，将型壳的浇口杯朝上翻转，与炉底成45～90°夹角，进行二次烧结，二次烧结时，氢气流量为30～50L/min，烧结温度1000±10℃，烧结时间0.5～1h，烧结后炉冷。5.按照权利要求1所述的降低高温合金铸件夹杂物含量的方法，其特征在于，步骤(5)中，对将型壳的浇口杯朝下，放入工业酒精中进行超声清洗，清洗超声按程序设定清洗工艺如下：20KHz/0.5h→25KHz/0.3h→45KHz/1h，清洗完成后，将膜壳放入工业酒精中，浸泡时间为0.4～0.6h。6.按照权利要求1所述的降低高温合金铸件夹杂物含量的方法，其特征在于，步骤(6)中，烘干采用热处理炉，烘干工艺为：烘干温度200±10℃，烘干时间3～4h；预热采用氢气氛炉，预热工艺为：氢气流量10～20L/min，预热温度950±10℃，预热时间在4h以上。7.按照权利要求1所述的降低高温合金铸件夹杂物含量的方法，其特征在于，高温合金为镍基合金、哈氏合金或钴基合金。2CN112517846A说明书1/6页一种降低高温合金铸件夹杂物含量的方法技术领域[0001]本发明涉及高温合金熔模铸造领域，具体为一种降低高温合金铸件夹杂物含量的方法。背景技术[0002]目前，高性能的高温合金(如：镍基合金、哈氏合金、钴基合金等)铸件大都采用熔模铸造的方法制备。夹杂的存在会显著影响铸件的力学性能，导致零件在未达到设计寿命的时候就发生断裂，通过对夹杂的控制提升高温合金铸件的安全性能具有重要意义。夹杂的形成与合金中氧、氮及硫的含量密切相关，，传统方法是采用传统方法是采用氧化钙坩埚，但对于工业化生产则会大幅提高生产成本，而对于大型真空熔炼炉来说一直是一个困难。[0003]故需要一种方便的方法进行增加坩埚表面积，并提高坩埚脱除杂质的效率。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种降低高温合金铸件夹杂