铸造方法、材料和设备以及由其制造的铸件技术

用于制造金属合金铸件的铸造方法、面涂层和适合于实施所述方法的设备，以及通过所述方法制造的铸件。铸造方法必需使用具有型腔(12)的铸模(10)，在其表面(14)具有连续的含铝固体面涂层(16)。将熔融量的金属合金引入到铸模型腔(12)中，使熔融合金接触固体面涂层(16)。然后使得铸模(10)冷却以使熔融合金凝固并形成铸造产品(18)。在铸造过程期间，固体面涂层(16)中的铝扩散至铸造产品(18)中，以在铸件表面(22)处形成含铝表面区域(20)。在自铸模(10)除去铸造产品(18)之后，由于铸件表面区域(20)的氧化，因而含氧化铝的氧化皮在铸件表面(22)上生长。

【技术实现步骤摘要】
铸造方法、材料和设备以及由其制造的铸件专利技术背景本专利技术主要涉及铸造方法和用于铸造方法的设备与材料。更具体地讲，本专利技术涉及适合于在经所述方法制造的铸造产品中同时形成抗氧化表面区域的金属铸造方法，其另外可为常规铸造方法比如(但不限于)铁基合金铸造和砂模铸造方法。燃气轮机，包括用于发电和航空器产业的燃气轮机发动机，内部元件必须能够在高温下操作，通常高于1000EF(约540EC)。因为燃气轮机的效率取决于其操作温度，持续需要具有较高耐热能力的燃气轮机元件。因为用于燃气轮机元件的材料需求已经增大，已经开发了各种加工方法、合金化成分和涂层以提高燃气轮机元件的机械、物理和环境性能。为了促进抗氧化性和可接受的操作寿命，燃气涡轮发动机的内部元件通常作为铸件由高合金不锈钢、镍钴合金钢、钴基合金和镍基合金制造。这些合金依赖铬和/或镍作为合金添加剂，形成抗氧化的氧化皮(scale)作为能够保护合金免于燃气轮机内高温和氧化条件的表面涂层。因为这些钢的铬和镍含量，例如在奥氏体不锈钢中为约18重量％或者更多的铬和约8重量％或者更多的镍，在镍钴合金钢、钴基合金和镍基合金中为约20重量％或者更多的铬，和在镍本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于由金属合金制造铸造产品(18)的方法，所述方法的特征在于：提供具有型腔(12)的铸模(10)和在型腔(12)内的铸模表面(14)上的连续固体面涂层(16)，固体面涂层(16)包含至少15重量％的粉末，该粉末含有金属铝和任选的活化剂；将熔融量的金属合金引入到铸模(10)的型腔(12)中，使熔融的金属合金接触固体面涂层(16)；冷却铸模(10)以使熔融量的金属合金冷却和凝固并形成金属合金的铸造产品(18)，期间固体面涂层(16)中的至少一部分金属铝扩散到铸造产品(18)的表面(22)中，以在铸造产品(18)中形成含铝表面区域(20)；自铸模(10)除去铸造产品(18)；和然后由于铸造产品(18...

【技术特征摘要】
2011.03.29 US 13/074,2681.用于由金属合金制造铸造产品(18)的方法，所述方法的特征在于：提供具有型腔(12)的铸模(10)和在型腔(12)内的铸模表面(14)上的连续固体面涂层(16)，固体面涂层(16)包含至少15重量％的粉末，该粉末含有金属铝和活化剂；将熔融的金属合金引入到铸模(10)的型腔(12)中，使熔融的金属合金接触固体面涂层(16)，并且所述活化剂与所述固体面涂层(16)中的所述金属铝反应以形成挥发性铝化合物；冷却铸模(10)以使熔融的金属合金冷却和凝固并形成金属合金的铸造产品(18)，期间至少一部分所述挥发性铝化合物与所述熔融的金属合金和/或所述铸造产品(18)的接触所述固体面涂层(16)的表面反应以使金属铝注入至铸造产品(18)的表面(22)中，以在铸造产品(18)中形成含铝表面区域(20)；自铸模(10)除去铸造产品(18)；和然后由于铸造产品(18)的表面区域(20)的氧化而在铸造产品(18)的表面(22)上生长氧化皮，由于在铸造产品(18)的表面区域(20)中铝的氧化，因而该氧化皮包含氧化铝。2.根据权利要求1所述的的方法，其特征在于在固体面涂层(16)中的含有金属铝的粉末由铝和附带杂质组成。3.根据权利要求1所述的的方法，其特征在于固体面涂层(16)中的金属铝以选自CrAl、CoAl、NiAl、FeAl、MoAl、MnAl、AlZr和AlNb合金的铝合金形式存在。4.根据权利要求1-3中任何一项所述的的方法，其特征在于，含有金属铝的粉末分散于包含活化剂的固体粘结相中，并且活化剂为卤化物活化剂，其通过与固体面涂层(16)中的金属铝反应形成挥发性卤化铝，然后挥发性卤化铝在引入步骤期间与接触固体面涂层(16)的熔融合金表面反应和在冷却步骤期间与铸造产品(18)的表面(22)反应，而促进金属铝扩散至表面区域(20)中。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·A·戈勒，D·W·卡瓦瑙，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：