一种精铸模组及利用其制备可精控晶体取向的镍基单晶导叶的铸造方法技术

本发明专利技术公开了一种精铸模组及利用其制备可精控晶体取向的镍基单晶导叶的铸造方法，采用特定组树结构结合籽晶法、引晶法的精密铸造方法，该方法制备的镍基单晶高温合金导向叶片可精控晶体取向、获得高晶粒完整性。首先应用劳尔方法检测镍基单晶高温合金试块的晶体取向，使用线切割机或其它类似方法制备具有要求晶体取向的单晶籽晶块；然后根据本发明专利技术中公开的组树方法自上而下将浇口杯、浇注系统、铸件蜡模、底板等组合制成蜡模模组；并在该模组外表面涂挂陶瓷耐火浆料，形成陶瓷模壳；经过脱蜡、焙烧、籽晶安装和铸造过程制备出铸件。本发明专利技术提供的方法可精确控制晶体取向至5°以内并改善铸件的晶粒完整性，进而提高单晶导叶的性能和铸造合格率。

A casting module and a casting method of nickel based single crystal guide leaf which can be used to prepare crystal oriented nickel base single crystal

【技术实现步骤摘要】
一种精铸模组及利用其制备可精控晶体取向的镍基单晶导叶的铸造方法
本专利技术主要涉及精密铸造领域，具体涉及一种精控晶体取向的镍基单晶高温合金导向叶片(在本专利技术中简称单晶导叶)精密铸造的方法。
技术介绍
随着对航空发动机推重比及工作效率要求的不断提高，航空发动机涡轮前温度也随之不断提高，甚至达到了1550℃以上的高温。普通等轴晶组织高温合金叶片难以服役于此工况条件。单晶高温合金由于具有熔点高、高温强度和抗蠕变性能优良等优点得到了越来越多的应用。但值得注意的是：1.单晶零件具有明显的各向异性，当其<001>取向与服役中受应力方向相平行时，性能最好。因而一般要求铸件受应力方向与其<001>方向的夹角不能大于15°，甚至10°，否则判作报废；2.另外，单晶高温合金中去除了晶界强化元素，因而一旦铸件中存在晶界，晶粒完整性遭到破坏，性能便会大幅度下降。因而，合格的单晶叶片必须具有良好的晶粒完整性和达标的晶体取向。然而，由于导向叶片几何结构特殊，沿积叠轴方向，自下而上截面尺寸先突然变大，而后突然变小，之后再次突然变大，又变小。根据凝固原理，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精铸模组，其特征在于：包括有设置于底板上的亚组树结构、浇注系统以及浇口杯，所述的浇口杯设置于浇注系统上部，所述的亚组树结构包括导向叶片、晶粒生成器两部分组成，所述的导向叶片具有扇形弧段结构，包括有叶身、内弧围带、外弧围带、拉筋凸台；所述的晶粒生成器包括有起晶段，所述起晶段与叶身的下端面相接。

【技术特征摘要】
1.一种精铸模组，其特征在于：包括有设置于底板上的亚组树结构、浇注系统以及浇口杯，所述的浇口杯设置于浇注系统上部，所述的亚组树结构包括导向叶片、晶粒生成器两部分组成，所述的导向叶片具有扇形弧段结构，包括有叶身、内弧围带、外弧围带、拉筋凸台；所述的晶粒生成器包括有起晶段，所述起晶段与叶身的下端面相接。2.根据权利要求1所述的一种精铸模组，其特征在于：还包括有用于防治杂晶的引晶条，所述的引晶条位于导向叶片内弧围带、外弧围带以及拉筋凸台之间形成的空间内。3.根据权利要求1所述的一种精铸模组，其特征在于：所述的拉筋凸台呈放射状分布。4.一种利用权利要求1-3中任一所述的精铸模组制备可精控晶体取向的镍基单晶导叶的铸造方法，其特征在于：包括有以下步骤：(1)制备镍基高温合金籽晶结合劳厄方法检测单晶高温合金取向，在镍基单晶高温合金块上定向切割出符合要求的籽晶，其<001>方向应平行于籽晶顶部斜面的法向，对镍基高温合金籽晶表面进行打磨、抛光和清洗；(2)压蜡将蜡料在温度40-120℃、注射压力0.5-20Mpa条件下注入相应的蜡模模具，获得亚组树结构蜡模、浇口杯蜡模、底板蜡模以及浇注系统蜡模；将亚组树结构蜡模、浇口杯蜡模、以及浇注系统蜡模、底板蜡模组合，得蜡模模组；(4)模壳制...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜应流，葛丙明，施长坤，冯文刚，汪兴芳，
申请(专利权)人：安徽应流航源动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34