CN110976773A - 一种提高镍基合金铸件性能的方法 - Google Patents

一种提高镍基合金铸件性能的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110976773A
CN110976773A CN201911401321.1A CN201911401321A CN110976773A CN 110976773 A CN110976773 A CN 110976773A CN 201911401321 A CN201911401321 A CN 201911401321A CN 110976773 A CN110976773 A CN 110976773A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nickel
formwork
manufacturing
performance
improving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911401321.1A
Other languages
English (en)
Inventor
杨如生
张雷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nantong Hi Tech Precision Metals Co ltd
Original Assignee
Nantong Hi Tech Precision Metals Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nantong Hi Tech Precision Metals Co ltd filed Critical Nantong Hi Tech Precision Metals Co ltd
Priority to CN201911401321.1A priority Critical patent/CN110976773A/zh
Publication of CN110976773A publication Critical patent/CN110976773A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04—Use of lost patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/18—Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of inorganic agents
    • B22C1/183—Sols, colloids or hydroxide gels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C3/00—Selection of compositions for coating the surfaces of moulds, cores, or patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/12—Treating moulds or cores, e.g. drying, hardening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D47/00—Casting plants
    • B22D47/02—Casting plants for both moulding and casting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/023—Alloys based on nickel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及合金铸件技术领域，具体公开了一种提高镍基合金铸件性能的方法，具体步骤如下：制作蜡模，按照合金铸件的形状制作蜡模；制作模壳，先制作模壳的面层，在制作面层浆料时加入细化剂，面层制作完成后依次制作过渡层和加固层，最后进行干燥；模壳制作完成后，在模壳外设置一层保温层，然后将模壳进行焙烧；将镍基合金进行真空熔炼；在真空状态下，将镍基合金熔炼后的合金钢水浇注到模壳中；浇注完成后冷却模壳，然后拆除模壳得到合金铸件。本发明提高合金铸件性能的方法，通过改善铸件的晶粒度，使铸件获得均匀的细晶粒，从而提高合金铸件的抗疲劳性能和使用可靠性。

Description

一种提高镍基合金铸件性能的方法
技术领域
本发明涉及合金铸件技术领域，具体涉及一种提高镍基合金铸件性能的方法。
背景技术
熔模铸造高温合金铸件中大都存在着晶粒粗大和组织不均匀，以及伴着偏析增大和缩孔增多现象，降低了高温合金铸件的疲劳性能和可靠性，解决这一系列问题的关键在于减小晶粒尺寸，获得均匀的细晶铸件，因为高温合金浇注出的铸件的性能在某些方面差异大，且不稳定，需要改善铸件的晶粒度，来提高铸件的性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种提高镍基合金铸件性能的方法，通过细化模壳的面层和调整合金钢水的温度，从而改善合金的晶粒度，提高合金铸件的抗疲劳强度和使用可靠性。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种提高镍基合金铸件性能的方法，具体步骤如下：
S1、制作蜡模，按照合金铸件的形状制作蜡模；
S2、制作模壳，先制作模壳的面层，在制作面层浆料时加入细化剂，面层制作完成后依次制作过渡层和加固层，最后进行干燥；
S3、模壳制作完成后，在模壳外设置一层保温层，然后将模壳进行焙烧；
S4、将镍基合金进行真空熔炼；
S5、在真空状态下，将镍基合金熔炼后的合金钢水浇注到模壳中；
S6、浇注完成后冷却模壳，然后拆除模壳得到合金铸件。
进一步地，所述S2中面层浆料采用面层硅溶胶和锆粉制成，所述面层硅溶胶和锆粉的配比为1:4.3；过渡层浆料和加固层浆料均采用背层硅溶胶和莫来石粉制成，所述背层硅溶胶和莫来石粉的配比为1:1.6。
具体地，所述面层硅溶胶内二氧化硅的含量为25％-30％，所述背层硅溶胶内二氧化硅的含量为20％-25％。
进一步地，所述细化剂为氯酸钴，其添加量为3％-8％。
具体地，所述S2中干燥时间≥24h。
进一步地，S3中保温层为保温棉，模壳的焙烧温度为1200℃±20℃。
进一步地，所述S4中真空熔炼时熔炼温度为高于镍基合金熔点温度100℃-200℃。
进一步地，所述S5中的浇注速率为≤5S。
本发明的有益效果是：本发明提高合金铸件性能的方法改善固化铸件的生产工艺使铸件性能稳定，在制作模壳的过程中在制作面层浆料时增加细化剂、控制模壳的温度，以及浇注时控制合金钢水的温度和浇注速率，来改善高温合金的晶粒度，避免铸件浇不足、疏松和开裂等现象，保证铸件的质量，还提高了铸件的抗疲劳强度和使用可靠性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的具体实施例中，本发明具体公开了一种提高镍基合金铸件性能的方法，具体步骤如下：
S1、制作蜡模，按照合金铸件的形状制作蜡模；
S2、制作模壳，先制作模壳的面层，面层浆料采用面层硅溶胶和锆粉制成，其面层硅溶胶和锆粉的配比为1:4.3；在制作面层浆料时加入细化剂，细化剂为氯酸钴，其添加量为3％-8％；
面层制作完成后依次制作过渡层和加固层，过渡层浆料和加固层浆料均采用背层硅溶胶和莫来石粉制成，所述背层硅溶胶和莫来石粉的配比为1:1.6，最后进行干燥，干燥时间≥24h；
S3、模壳制作完成后，在模壳外设置一层保温棉，然后将模壳进行焙烧，模壳的焙烧温度为1200℃±20℃；
S4、将镍基合金进行真空熔炼，真空熔炼时熔炼温度为高于镍基合金熔点温度100℃-200℃；
S5、在真空状态下，将镍基合金熔炼后的合金钢水浇注到模壳中，浇注速率为≤5S；
S6、浇注完成后冷却模壳，然后拆除模壳得到合金铸件。
优选地，所述面层硅溶胶内二氧化硅的含量为25％-30％，所述背层硅溶胶内二氧化硅的含量为20％-25％。
具体实施例：
制作一个PD-TW440-0808涡轮，126个/组，调制面层浆料，细化剂氯酸钴的投放比例为4％，用以莫来石砂为主的砂制造模壳；
模壳脱蜡后干燥24h后，装入燃气焙烧炉焙烧，在1200℃下保温1h；
在真空状态下熔炼M246的合金，熔炼温度为1500℃；
熔炼到温后将模壳放入浇注炉内，在真空状态下将钢水注入模壳内；
模壳冷却后，将产品清出，能得到晶粒度比正常浇注的要细五六倍的产品，能有效地提高产品的性能。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种提高镍基合金铸件性能的方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1、制作蜡模，按照合金铸件的形状制作蜡模；
S2、制作模壳，先制作模壳的面层，在制作面层浆料时加入细化剂，面层制作完成后依次制作过渡层和加固层，最后进行干燥；
S3、模壳制作完成后，在模壳外设置一层保温层，然后将模壳进行焙烧；
S4、将镍基合金进行真空熔炼；
S5、在真空状态下，将镍基合金熔炼后的合金钢水浇注到模壳中；
S6、浇注完成后冷却模壳，然后拆除模壳得到合金铸件。
2.根据权利要求1所述的一种提高镍基合金铸件性能的方法，其特征在于，所述S2中面层浆料采用面层硅溶胶和锆粉制成，所述面层硅溶胶和锆粉的配比为1:4.3；过渡层浆料和加固层浆料均采用背层硅溶胶和莫来石粉制成，所述背层硅溶胶和莫来石粉的配比为1:1.6。
3.根据权利要求2所述的一种提高镍基合金铸件性能的方法，其特征在于，所述面层硅溶胶内二氧化硅的含量为25％-30％，所述背层硅溶胶内二氧化硅的含量为20％-25％。
4.根据权利要求1所述的一种提高镍基合金铸件性能的方法，其特征在于，所述细化剂为氯酸钴，其添加量为3％-8％。
5.根据权利要求1所述的一种提高镍基合金铸件性能的方法，其特征在于，所述S2中干燥时间≥24h。
6.根据权利要求1所述的一种提高镍基合金铸件性能的方法，其特征在于，S3中保温层为保温棉，模壳的焙烧温度为1200℃±20℃。
7.根据权利要求1所述的一种提高镍基合金铸件性能的方法，其特征在于，所述S4中真空熔炼时熔炼温度为高于镍基合金熔点温度100℃-200℃。
8.根据权利要求1所述的一种提高镍基合金铸件性能的方法，其特征在于，所述S5中的浇注速率为≤5S。
CN201911401321.1A 2019-12-31 2019-12-31 一种提高镍基合金铸件性能的方法 Pending CN110976773A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911401321.1A CN110976773A (zh) 2019-12-31 2019-12-31 一种提高镍基合金铸件性能的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911401321.1A CN110976773A (zh) 2019-12-31 2019-12-31 一种提高镍基合金铸件性能的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110976773A true CN110976773A (zh) 2020-04-10

Family

ID=70079219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911401321.1A Pending CN110976773A (zh) 2019-12-31 2019-12-31 一种提高镍基合金铸件性能的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110976773A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112317689A (zh) * 2020-10-23 2021-02-05 中国科学院金属研究所 一种降低高温合金铸件显微缩松的方法
CN112620613A (zh) * 2020-12-15 2021-04-09 辽宁红银金属有限公司 一种提高高钨高温合金持久性能的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101823141A (zh) * 2009-03-04 2010-09-08 沈阳工业大学 一种晶粒细化的高温合金铸造工艺
CN104325081A (zh) * 2014-10-30 2015-02-04 西安航空动力股份有限公司 一种内部植入保温材料的复合式型壳的制备方法
CN104384449A (zh) * 2014-10-29 2015-03-04 西安航空动力股份有限公司 一种控制精铸涡轮叶片晶粒度的方法
CN104439076A (zh) * 2014-12-08 2015-03-25 中国南方航空工业(集团)有限公司 一种控制铸件晶粒度的方法
CN105483440A (zh) * 2015-12-29 2016-04-13 青岛博泰美联化工技术有限公司 一种汽车发动机叶片的环保型制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101823141A (zh) * 2009-03-04 2010-09-08 沈阳工业大学 一种晶粒细化的高温合金铸造工艺
CN104384449A (zh) * 2014-10-29 2015-03-04 西安航空动力股份有限公司 一种控制精铸涡轮叶片晶粒度的方法
CN104325081A (zh) * 2014-10-30 2015-02-04 西安航空动力股份有限公司 一种内部植入保温材料的复合式型壳的制备方法
CN104439076A (zh) * 2014-12-08 2015-03-25 中国南方航空工业(集团)有限公司 一种控制铸件晶粒度的方法
CN105483440A (zh) * 2015-12-29 2016-04-13 青岛博泰美联化工技术有限公司 一种汽车发动机叶片的环保型制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112317689A (zh) * 2020-10-23 2021-02-05 中国科学院金属研究所 一种降低高温合金铸件显微缩松的方法
CN112317689B (zh) * 2020-10-23 2021-11-05 中国科学院金属研究所 一种降低高温合金铸件显微缩松的方法
CN112620613A (zh) * 2020-12-15 2021-04-09 辽宁红银金属有限公司 一种提高高钨高温合金持久性能的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102091757B (zh) 大型薄壁机匣件的整体精密铸造方法
CN109622888B (zh) 一种复杂高温合金多联导向叶片铸件的铸造成型工艺
CN105483440B (zh) 一种汽车发动机叶片的环保型制备方法
WO2017114078A1 (zh) 一种发动机部件的制备方法
CN109604526B (zh) 一种防止单晶高温合金转动叶片杂晶缺陷形成的方法
WO2017114066A1 (zh) 一种汽车发动机壳体的环保型制备方法
WO2017114079A1 (zh) 一种汽车增压涡轮的制备方法
US20050252634A1 (en) Lost wax casting method
CN110976773A (zh) 一种提高镍基合金铸件性能的方法
CN109365749B (zh) 熔模精密制造真空热成形生产工艺
CN105057593A (zh) 一种铜合金铸件熔模铸造工艺
CN103658536A (zh) 一种整体式压气机叶轮的熔模低压铸造工艺
CN110340279A (zh) 大型铸件铸造方法
CN104388756A (zh) 一种镍基合金及其制备方法
RU2314891C1 (ru) Способ изготовления форм для литья по выплавляемым моделям
CN109317613B (zh) 一种防止定向试棒弯曲变形的型壳制备方法
CN110976843A (zh) 一种燃气轮机涡轮叶片铸造生产工艺流程
CN110976770A (zh) 一种基于冷铁在精铸件中消除缩孔的方法
CN112620613B (zh) 一种提高高钨高温合金持久性能的方法
CN111136258B (zh) 一种高温Ti基合金铸件的热处理方法
CN114561195A (zh) 用于镁合金熔模铸造的冷却元件材料及其制备方法和应用
JP7504100B2 (ja) シェルモールド製造用の改良された鋳造用スラリー
CN107866548B (zh) 铝合金压铸件毛坯精密成型工艺方法
CN116575004B (zh) 一种多主元合金靶材及其制备方法与应用
CN104275439A (zh) 一种无缝钢管顶头的制造工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200410