一种高温合金组织均匀化的熔铸装置和方法制造方法及图纸

一种用于高温合金组织均匀化的熔铸装置和方法。装置由舱体、二次加料系统、熔炼系统、浇注系统、铸型、离心桶、环形磁场发生器、定向磁场发生器和离心盘组成，工艺特征为：合金熔炼，合金熔体保温后浇入铸型中，启动磁场发生器，施加设定的磁场强度，启动离心盘和离心桶的转动，并给定转动方向和转速，金属液内部产生磁力和机械力两种不同类型的力场复合剪切流，将金属原料经电磁感应熔炼成液态金属后，浇注到铸型中凝固直接得到组织与性能均匀的高温合金。本发明专利技术所制备高温合金铸态组织晶粒细小，增加了晶粒的数量和限制晶粒的尺寸，铸件由纳米晶粒、微米晶粒组成。省去铸态的均匀化热处理工艺，直接利用铸造制备的高温合金偏析度低，组织均匀性好；应用范围广。应用范围广。应用范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种高温合金组织均匀化的熔铸装置和方法


[0001]本专利技术涉及高温合金组织均匀化的熔铸装置和方法。具体地说，是将金属原料经电磁感应熔炼成液态金属后，浇注到铸型中凝固直接得到组织与性能均匀的高温合金合金熔铸装置，以及使用此装置制备均匀化组织与性能的高温合金铸锭的方法。

技术介绍

[0002]高温合金的化学成分非常复杂，一般包含十多种合金元素以及一些不可避免的杂质元素。作为新一代沉淀强化镍基高温合金，GH4720Li的合金化程度非常高，主要强化相γ'的形成元素Al和Ti含量之和高达7.5％，在增加γ'的体积分数的同时，铸态组织晶界处由于Ti元素的偏析形成了(γ+γ')共晶相，在变形过程中，(γ+γ')共晶会作为裂纹萌生源，严重影响GH4720Li合金的变形能力。
[0003]目前，在传统铸造工艺下所制备的铸锭会形成表层细晶区、中部柱状晶、心部粗大等轴晶，同时，由于在铸锭凝固过程中表层和心部的温度梯度很大，合金元素会向心部偏聚而产生严重的宏观偏析。而对于晶粒之间来讲，晶粒在形核长大过程中，在固
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液界面前沿，合金元素发生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温合金组织均匀化的熔铸装置，其特征在于，由舱体系统(1)，二次加料系统(2)，熔炼系统(3)，浇注系统(4)，离心桶(5)，铸型(6)，环形磁场发生器(7)、定向磁场发生器(8)和离心盘(9)组成；实际使用过程中可以根据需要分别调节磁场发生器的磁场强度、根据工艺要求调节离心桶和离心盘的转动方向及转速；环形磁场发生器(7)在金属凝固过程中产生切向磁力，定向磁场发生器(8)产生径向磁力，离心桶(5)在金属凝固过程中产生切向机械力，离心盘(9)在金属凝固过程中产生径向机械力。2.按照权利要求1所述的高温合金组织均匀化的熔铸装置，其特征在于，所述离心盘和离心桶的转动方向可以相同或者不同，转动速度的范围：0.1～5Hz。3.按照权利要求1所述的高温合金组织均匀化的熔铸装置，其特征在于，所述磁场发生器可以同时工作，也可以按照需要交替工作，产生两种方向磁场的磁场发生器所产生的磁场强度范围：0.1～10T。4.一种采用权利要求1所述的熔铸装置进行高温合金组织均匀化的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)准备金属及合金坯料；(2)金属及合金放于熔炼系统(3)的坩埚中，铸型(6)安放在离心桶(5)内，且在铸型和离心桶之间填充有耐火保温材料；(3)将坩埚中的金属加热到一定温度后保温，然后浇入到预热的铸型中；(4)金属熔液冷却过程中，启动两个磁场发生器，施加设定的磁场强度为2T，启动离心盘和离心桶的转动，转速为1.25Hz。5.按...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓华，秦军伟，王自东，王艳林，陈凯旋，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：