一种降低单晶高温合金试棒一次枝晶间距的工艺方法技术

一种降低单晶高温合金试棒一次枝晶间距的工艺方法，属于单晶高温合金技术领域。步骤如下：1.压蜡机压制单晶试棒及螺旋选晶器；2.组合蜡模，保证试棒轴向平行于单晶炉主轴抽拉方向；3.对蜡模组除油，干燥，制备型壳；4.制得的型壳放入定向凝固炉中预热，在真空条件下浇注合金；5.静置，抽拉型壳；6.型壳抽拉至设定高度后，对模壳下端进行冷却；7.型壳抽拉至设定高度后，关闭气体冷却功能；8.拉晶结束铸型室破真空，铸型室为大气压时取出铸件放入保温桶空冷至室温。本方法优化单晶晶体生长环境，获得细密平直的晶体组织，降低疏松缺陷机率，有效降低单晶高温合金试棒一次枝晶间距，提高了铸件的力学性能，提升了单晶试棒制备效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于单晶高温合金，具体涉及一种降低单晶高温合金试棒一次枝晶间距的工艺方法。

技术介绍

1、枝晶间距是指晶体中相邻两个枝晶之间的距离。对于定向凝固单晶高温合金，一次枝晶间距是指沿定向凝固方向生长的相邻一次枝晶之间的距离，是单晶组织枝晶生长形态的重要特征尺度。一次枝晶距的大小与合金的显微组织与性能以及冶金缺陷的形成有着密切的关系。降低合金的一次枝晶间距可以优化合金铸态共晶组织、γ′相尺寸以及碳化物形貌，降低疏松缺陷出现机率，并有效提高合金的力学性能。

2、快速凝固法因结构简单、工艺可靠，是工业级航空发动机单晶叶片最常用的制备方法。在凝固初始阶段，由于金属熔体与水冷盘接触，铸件的散热主要为熔体与水冷盘的接触换热。对于快速凝固法制备的单晶高温合金，随着抽拉距离的增加，水冷铜盘的冷却效果逐渐减小，散热方式将由接触换热逐渐转变为型壳与定向凝固炉热区和冷区的对流换热，换热效果变差，导致显微组织在高度方向上存在一定的差异，组织稳定性变差，一次枝晶间距增加明显，影响单晶试棒力学性能。目前，常采用提高抽拉速率的方法降低单晶高温合金一次枝晶，但抽拉速率的增本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种降低单晶高温合金试棒一次枝晶间距的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种降低单晶高温合金试棒一次枝晶间距的工艺方法，其特征在于，所述步骤(1)中，单晶试棒型壳底盘直径300mm，每组试棒数12-16根；单晶试棒直径10-16mm，高度150-210mm；螺旋选晶器高度60mm，其中引晶段直径16-20mm，高度30mm；螺旋段螺径8mm，高度30mm。

3.根据权利要求1所述的一种降低单晶高温合金试棒一次枝晶间距的工艺方法，其特征在于，所述步骤(3)中，除油后干燥时间≥12h。

4.根据权利要求1所述的一种降低单晶高...

【技术特征摘要】

1.一种降低单晶高温合金试棒一次枝晶间距的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种降低单晶高温合金试棒一次枝晶间距的工艺方法，其特征在于，所述步骤(1)中，单晶试棒型壳底盘直径300mm，每组试棒数12-16根；单晶试棒直径10-16mm，高度150-210mm；螺旋选晶器高度60mm，其中引晶段直径16-20mm，高度30mm；螺旋段螺径8mm，高度30mm。

3.根据权利要求1所述的一种降低单晶高温合金试棒一次枝晶间距的工艺方法，其特征在于，所述步骤(3)中，除油后干燥时间≥12h。

4.根据权利要求1所述的一种降低单晶高温合金试棒一次枝晶间距的工艺方法，其特征在于，所述步骤(4)中，型壳第1层粉料浆料粘度30-35s，浆料密度3.0-3.4g/cm3；第2层粉料浆料粘度10-15s，浆料密度2.0-2.5g/cm3；第3层粉料浆料粘度10-15s，浆料密度2.0-2.5g/cm3；第4层和第5层粉料为体积比为7：3的锆粉和刚玉粉及上述粉料总体积5％的加强剂，锆粉和刚玉粉的浆料粘度10-15s，浆料密度2.0-2.5g/cm3；型壳所采用的粉料粒度范围均为270-320目，加强剂浆料粘度10-15s，浆料密度2.0-2.5g/cm3，胶体粒径100-200nm。

5.根据权利要求1所述的一种降低单晶高温合金试棒一次枝晶间距的工艺方法，其特征在于，所述步骤(4)中，浆料选用碱性硅溶胶作为粘结剂，sio2含量为29-31％；第1层挂砂材料为刚玉砂，粒度80-100目；第2、3层挂砂材料为刚...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐莽，孟超，柳乐，马可义，高力秋，
申请(专利权)人：中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：