CN117226073A - 一种减轻镍基高温合金真空感应铸锭缩孔及裂纹的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及冶炼浇注技术领域，具体涉及一种减轻镍基高温合金真空感应铸锭缩孔及裂纹的方法，其包括：a.提供用于浇注镍基高温合金真空感应铸锭的锭模；b.将所述锭模整体加热至预定温度；c.采用所述锭模浇注镍基高温合金真空感应铸锭；d.冷却并脱模得到所述镍基高温合金真空感应铸锭。通过本发明所述的方法，可以延缓铸锭上部合金的冷却凝固，有利于铸锭向着顺序凝固的方向发展，不仅能有效减轻铸锭的缩孔深度，也能避免冒口部位对合金液产生污染及夹渣等不利影响。此外，锭模的整体加热可减小铸锭凝固时的温度梯度、热应力及热应变，能减少铸锭表面开裂问题。
Description
技术领域
本发明属于冶炼浇注技术领域，具体涉及一种减轻镍基高温合金真空感应铸锭缩孔及裂纹的方法。
背景技术
镍基高温合金具有良好的高温强度、抗氧化能力和优异的抗疲劳性能，广泛应用于航空航天、电力能源、国防科技等领域。该合金的合金化程度高、成分复杂，其通常需要双联或三联熔炼工艺进行冶炼。在多联熔炼工艺中，真空感应熔炼是一种重要的用于生产高品质镍基高温合金的一次熔炼工艺，通过该工艺获得的铸锭可为二次重熔冶炼提供所需的自耗电极和母合金。大量研究已表明，真空感应铸锭质量对二次冶炼工艺的难易程度和最终产品的质量具有重要影响。
然而，目前在镍基高温合金真空感应熔炼工艺中，合金液经过浇注得到的铸锭常存在缩孔、表面裂纹这两种典型的凝固缺陷，其恶化了铸锭的组织性能，严重影响了二次冶炼过程稳定性、高温合金产品成材率与质量，限制了高品质镍基高温合金的制造和发展。
现有减小铸锭缩孔方法主要是在锭模上部的型腔内壁增加保温冒口（内冒口）或是涂刷保温涂层来改善铸锭上部的补缩条件，使铸锭在纵向方向上向着从底部到顶部（浇口）的顺序凝固方向发展。虽然这些方法能在一定程度上减小铸锭的缩孔深度，但也容易使冒口或是保温涂层部位的合金液产生污染及夹渣等问题。因此，使用这两种方法后的铸锭一般要进行切除冒口部位的操作，其大大降低了铸锭的成材率，增大了镍基高温合金的制造成本。
另外，现有减轻镍基高温合金真空感应铸锭裂纹的方法主要包括调整合金成分、铸锭退火处理及锭模加热这三种方式，但这几种方式都有较大的局限性，如调整合金成分的可操作性较小；去应力退火操作增大了生产成本与周期，且铸锭在退火过程中也容易出现弯曲变形等问题；锭模加热的温度高（高达650℃左右），成本较大，在较高的加热温度下，锭模的使用寿命低，也容易出现变形等问题。
基于以上现状，很有必要探索新的减轻铸锭缩孔及表面裂纹的方法。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足，本发明的目的是提出一种减轻镍基高温合金真空感应铸锭缩孔及裂纹的方法，通过对锭模上部模身型腔外壁进行减薄处理后，在其外壁安装保温冒口（外冒口），并对锭模整体进行加热后再进行浇注。一方面，采用外冒口可以延缓铸锭上部合金的冷却凝固，有利于铸锭向着顺序凝固的方向发展，不仅能有效减轻铸锭的缩孔深度，也能避免冒口部位对合金液产生污染及夹渣等不利影响，可减少铸锭的切头量，提高成材率。另一方面，该方法使用锭模加热可减小铸锭凝固时的温度梯度、热应力及热应变，能减少铸锭表面开裂问题，提高铸锭质量。
具体地，根据本发明，提供一种减轻镍基高温合金真空感应铸锭缩孔及裂纹的方法，其包括：a. 提供用于浇注镍基高温合金真空感应铸锭的锭模；b. 将所述锭模整体加热至预定温度；c.采用所述锭模浇注镍基高温合金真空感应铸锭；d. 冷却并脱模得到所述镍基高温合金真空感应铸锭。
在本发明的实施例中，所述锭模包括：模身；以及设置在所述模身上的保温冒口，所述保温冒口通过对所述模身的上部外壁进行减薄处理得到的冒口安装部而设置在所述模身上。
在本发明的实施例中，所述模身的上部为直线段，并且所述冒口安装部的厚度为所述直线段厚度的1/3~1/2，所述冒口安装部的高度为所述模身高度的1/8~1/6。
在本发明的实施例中，所述保温冒口设置在所述冒口安装部的外壁上，并且所述保温冒口的厚度为所述直线段厚度的1/2~2/3，所述保温冒口的高度与所述冒口安装部的高度相同。
在本发明的实施例中，用于浇注镍基高温合金真空感应铸锭的锭模进一步包括模底以及设置在模底内的底砖，所述底砖的上端面与所述模底的上端面齐平，并且所述模身的下端面与所述底砖的上端面和所述模底的上端面连接。
在本发明的实施例中，所述模底的材质为铸铁，厚度为300mm~500mm；所述底砖的材质为高铝砖、刚玉或莫来石，厚度为50mm~100mm；并且所述模身的材质为铸铁。
在本发明的实施例中，所述保温冒口为煤粉灰漂珠型或纤维复合型冒口，并且所述保温冒口的锥度与所述模身的锥度相同。
在本发明的实施例中，步骤b中，通过烘烤加热的方式对包括保温冒口在内的所述锭模进行加热，并且所述预定温度为400℃~450℃。
在本发明的实施例中，步骤c包括：来自真空感应炉的高温合金液通过溜槽后流入所述锭模内进行浇注，其中浇注时间为5 min ~10min，浇注温度为1430℃~1470℃。
在本发明的实施例中，步骤d中的冷却时间为60min~90min。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
1. 本发明所述的锭模和方法在不改变锭型的情况下，通过对模身上部壁厚进行减薄处理后，将保温冒口安装于上部模身的型腔外壁，能使冒口发挥保温作用，让铸锭凝固向着顺序凝固的方向发展，有效减小铸锭缩孔深度。此外，还避免了现有技术在锭模型腔内壁采用内冒口或是涂刷保温涂层对钢液产生污染等问题，进而避免了对铸锭进行切头操作，能显著提高铸锭的成材率。
2. 本发明所述的方法将冒口与锭模整体加热到400~450℃后进行浇注，可减小铸锭凝固时的温度梯度、热应力及热应变，可减少铸锭表面开裂问题。该方法减少了现有技术将锭模加热温度较高（高达650℃左右），生产成本较大，裂纹改善效果不显著及锭模使用寿命较短，容易出现变形等问题。
3. 本发明所述的锭模和方法可适用于大部分镍基高温合金的浇注过程，可减轻大多数牌号镍基高温合金真空感应铸锭的缩孔与裂纹缺陷，提升镍基高温合金产品质量与成材率。
基于上述理由本发明可在冶炼浇注领域广泛推广。
附图说明
图1示出了本发明的一个实施例提供的一种用于浇注镍基高温合金真空感应铸锭的锭模的结构示意图；
图2示出了本发明的一个实施例提供的一种减轻镍基高温合金真空感应铸锭缩孔及裂纹的方法的流程示意图；
图3示出了模拟预测与生产现场的镍基高温合金真空感应铸锭表面裂纹的位置情况；以及
图4显示了模拟预测与生产现场的镍基高温合金真空感应铸锭切头200mm后的缩孔直径情况。
具体实施方式
应当理解，在示例性实施例中所示的本发明的实施例仅是说明性的。虽然在本发明中仅对少数实施例进行了详细描述，但本领域技术人员很容易领会在未实质脱离本发明主题的教导情况下，多种修改是可行的。相应地，所有这样的修改都应当被包括在本发明的范围内。在不脱离本发明的主旨的情况下，可以对以下示例性实施例的设计、操作条件和参数等做出其他的替换、修改、变化和删减。
镍基高温合金真空感应冶炼工艺主要包括装料、熔化期、精炼期与出钢浇注这几个工艺步骤，但镍基高温合金真空感应铸锭缩孔及裂纹的形成主要是在最后的出钢浇注阶段，因此真空感应熔炼的装料、熔化期、精炼期工艺步骤及其相关参数采用本领域常用的即可，本发明不做详细描述。通过这些工艺步骤获得的镍基高温合金液的出钢浇注过程是本发明的重点分析过程。
为实现本发明所述的目的，根据本发明的一个方面，提供一种用于浇注镍基高温合金真空感应铸锭的锭模10，锭模10是指把熔融金属浇入并凝固成铸锭的模具或容器。在图1所示的实施例中，锭模10包括：模身1，其包括上部11和下部12；以及设置在模身1上的保温冒口5，保温冒口5通过对模身1的上部外壁进行减薄处理得到的冒口安装部4而设置在模身1上。
在本发明的实施例中，模身1的上部11为直线段，上部11包括顶端和底端，下部12与上部11的底端连接并且下部12包括向外突出的翼状部13，如图1所示。对上部11的靠近顶端的部分进行减薄处理后得到冒口安装部4，并且冒口安装部4的厚度可以为直线段厚度的1/3~1/2，冒口安装部4的高度为模身1的高度的1/8~1/6。限定冒口安装部4的厚度与高度是因为当减薄的模身1的冒口安装部4的厚度较小时，其将影响冒口安装部4的强度及使用寿命；当减薄的冒口安装部4的厚度较大时，较多的合金液的热量传递给了冒口安装部4及模身1，其减弱了保温冒口5的保温效果。另外，当减薄后的模身1上部的冒口安装部4与保温冒口5的高度较大时，其会降低合金液的补缩效果；相反，其可能小于了合金液凝固收缩产生的高度，使得加热的冒口安装部4与保温冒口5未起到良好的保温作用，从而导致缩孔深度会有所增大。
在本发明的实施例中，保温冒口5设置在冒口安装部4的外壁上，并且保温冒口5的厚度为直线段厚度的1/2~2/3，保温冒口5的高度与冒口安装部4的高度相同。
在本发明的实施例中，用于浇注镍基高温合金真空感应铸锭的锭模10还包括模底2以及设置在模底2内的底砖3。底砖3安装于模底2的上端面，例如，通过在模底2的上端面上形成用于容纳底砖3的凹部，并且使底砖3的上端面与模底2的上端面齐平，模身1的下部12的下端面与底砖3的上端面和模底2的上端面连接。将底砖3安装于模底2的上端面可以减小高温合金液对模底2的冲刷与侵蚀，提高模底2的使用寿命。
在本发明的实施例中，模底2的材质可以为铸铁，厚度为300mm~500mm；底砖3的材质可以为高铝砖、刚玉或莫来石，厚度为50mm~100mm；并且模身1的材质可以为铸铁，锭模10上部11的厚度小于下部12的厚度。
在本发明的实施例中，保温冒口5为煤粉灰漂珠型或纤维复合型冒口，并且保温冒口5的锥度与模身1的锥度相同。
本发明所述的锭模10通过采用外冒口，可以延缓铸锭上部合金的冷却凝固，有利于铸锭向着顺序凝固的方向发展，不仅能有效减轻铸锭的缩孔深度，也能避免冒口部位对合金液产生污染及夹渣等不利影响，可减少铸锭的切头量，提高成材率。
根据本发明的另一方面，提供一种减轻镍基高温合金真空感应铸锭缩孔及裂纹的方法，如图2所示，该方法包括：
a. 提供用于浇注镍基高温合金真空感应铸锭的锭模；
b. 将所述锭模整体加热至预定温度；
c. 采用所述锭模浇注镍基高温合金真空感应铸锭；
d. 冷却并脱模得到所述镍基高温合金真空感应铸锭。
在本发明的实施例中，步骤a中所述的用于浇注镍基高温合金真空感应铸锭的锭模可以是本发明实施例中所述的用于浇注镍基高温合金真空感应铸锭的锭模10。
在本发明的实施例中，步骤b中，通过烘烤加热的方式对包括保温冒口5在内的锭模10进行加热，并且预定温度为400℃~450℃。采用烘烤加热的方式将锭模10（包括模身1、模底2、底砖3、冒口安装部4和保温冒口5）加热至400℃~450℃。在该加热温度范围内，加热包括保温冒口5的锭模10一方面可以显著改善铸锭凝固时的补缩条件，减轻铸锭的缩孔深度，另一方面可以显著减小铸锭凝固时的温度梯度、热应力及热应变，减轻铸锭表面开裂问题。当加热温度较低（例如低于400℃）时，难以改善铸锭凝固时的补缩条件并减小铸锭凝固时的温度梯度、热应力、热应变，难以有效减轻铸锭的缩孔及裂纹缺陷；而当加热温度较高（例如高于450℃）时，铸锭裂纹的改善效果并未显著提高，且加热成本较大，锭模10使用寿命短，也容易出现翘曲变形等问题。
在本发明的实施例中，步骤b中，锭模10的加热温度典型但非限制性的为400℃、410℃、420℃、430℃、440℃及450℃。
综上，在镍基高温合金液充型及凝固过程中，采用设置在外部的保温冒口5，并将包括该保温冒口5的锭模10加热到400~450℃后进行浇注，可改善铸锭凝固时的补缩条件，减小铸锭凝固时的温度梯度、热应力及热应变，能显著减轻铸锭的缩孔深度与表面开裂问题，有效提高铸锭的成材率与质量。
在本发明的实施例中，步骤c包括：来自真空感应炉的高温合金液通过溜槽后流入所述锭模内进行浇注，其中浇注时间为5 min ~10min，浇注温度为1430℃~1470℃，浇注的真空度为3500Pa~4500Pa（该真空度仅为举例说明，但真空度不仅限于此范围）。在4000Pa的真空度下，采用锭模10浇注镍基高温合金真空感应铸锭，在浇注过程中，高温合金液从真空感应炉（图中未示出）内倾倒入溜槽（图中未示出），通过溜槽的挡渣及稳流作用后流入锭模10，浇注时间为5~10min，浇注温度为1430℃~1470℃。当合金液的浇注时间在本发明限定的范围内时，能使所得合金的缺陷更少，若浇注时间过长（例如大于10min），则易产生冷隔等缺陷；若注入时间过短（例如小于5min），合金液对锭模10的冲击大，容易造成气孔等缺陷；同样的，当合金液的浇注温度在本发明限定的范围内时，合金液与锭模10之间的温差较为合理，过高（例如大于1470℃）则易产生补缩不良，过低（例如小于1430℃）则易造成浇注不足。
在本发明的实施例中，步骤c中的浇注时间典型但非限制性的为5 min 、6 min 、7min 、8 min 、9 min或10min；浇注温度典型但非限制性的为1430℃、1440℃、1450℃、1460℃或1470℃。
在本发明的实施例中，步骤d中，合金液充型结束后，待其在锭模10内冷却60min~90min后，经过脱模处理得到镍基高温合金真空感应铸锭。
在本发明的实施例中，步骤d中，冷却时间典型但非限制性的为60min、70min 、80min或90min。
下面结合实施例及对比例具体说明本发明所述的技术方案及取得的技术效果。
实施例1
本实施例浇注的镍基高温合金真空感应铸锭化学成分为：Cr:16.5~19.5%，Co:13.5~16%，Mo:2.5~3.5%，W:1.0~2.0%，Al:2.0~3.0%，Ti:4.5~5.5%，Ni余量；本发明提供的一种减轻镍基高温合金真空感应铸锭缩孔及裂纹的方法采用本发明所述的用于浇注镍基高温合金真空感应铸锭的锭模10，其中，该锭模10包括模身1、模底2、设置在模底2内的底砖3、冒口安装部4和保温冒口5，其中模身1包括上部11和下部12，上部11为直线段，上部11包括顶端和底端，下部12与上部11的底端连接并且下部12包括向外突出的翼状部13。保温冒口5通过对模身1的上部外壁进行减薄处理得到的冒口安装部4而设置在模身1上，模身1的下部12的下端面与底砖3的上端面和模底2的上端面连接。
方法具体可以包括如下步骤：
（1）对模身1的上部进行减薄处理得到冒口安装部4，冒口安装部4的厚度为模身1的上部11的直线段厚度的1/2，高度为模身1高度的1/8；
（2）将底砖3安装于模底2的上端面，将模身1的下部12的下端面与模底2及底砖3的上端面相连接；浇注的铸锭尺寸为ϕ360mm×4000mm，锭模10的锥度为1%，高度为4000mm，厚度在100~500mm范围，厚度从锭模10下部到上部有所减小，底砖3厚度为80mm；
（3）在冒口安装部4外壁安装保温冒口5，保温冒口5的厚度为模身1的上部11的直线段厚度的1/2，高度与冒口安装部4的高度相同；保温冒口5为煤粉灰漂珠型保温冒口，保温冒口5的锥度与模身1的上部11的锥度相同；
（4）采用烘烤加热的方式将锭模10（包括模身1、模底2、底砖3、冒口安装部4和保温冒口5）加热至450℃后进行浇注；
（5）在真空度4000Pa的条件下浇注2.8吨镍基高温合金液，在浇注过程中，高温合金液从真空感应炉内倾倒入溜槽，通过溜槽的挡渣及稳流作用后流入锭模10，浇注时间为7min，浇注温度为1450℃；
（6）合金液充型结束后，待其在锭模10内冷却90min后，经过脱模处理得到所述镍基高温合金真空感应铸锭。
对比例1
与实施例1不同之处仅在于：浇注过程既不采用保温冒口5也不对模身1、模底2及底砖3进行加热，即采用现常用的铸模直接浇注方法。
对比例2
与实施例1不同之处仅在于：浇注过程不采用保温冒口5，采用本发明提出的整体加热的方法对未包括保温冒口5的锭模10进行加热，并且锭模10加热温度为650℃。
实施例2
与实施例1不同之处仅在于：步骤（1）中，冒口安装部4的厚度为模身1的上部11的直线段厚度的1/3，保温冒口5的厚度为模身1的上部11的直线段厚度的2/3。
对比例3
与实施例1不同之处仅在于：冒口安装部4的厚度为模身1的上部11的直线段厚度的2/3，保温冒口5的厚度为模身1的上部11的直线段厚度的1/3。
实施例3
与实施例1不同之处仅在于：冒口安装部4的高度为模身1高度的1/6，保温冒口5的高度也为模身1高度的1/6。
对比例4
与实施例1不同之处仅在于：冒口安装部4的高度为模身1高度的1/10，保温冒口5的高度也为模身1高度的1/10。
对比例5
与实施例1不同之处仅在于：冒口安装部4的高度为模身1高度的1/5，保温冒口5的高度也为模身1高度的1/5。
实施例4
与实施例1不同之处仅在于：步骤（4）中，锭模10（包括模身1、模底2、底砖3、冒口安装部4和保温冒口5）加热温度为400℃。
对比例6
与实施例1不同之处仅在于：步骤（4）中，锭模10（包括模身1、模底2、底砖3、冒口安装部4和保温冒口5）加热温度为350℃。
对比例7
与实施例1不同之处仅在于：步骤（4）中，锭模10（包括模身1、模底2、底砖3、冒口安装部4和保温冒口5）加热温度为500℃。
实施例5
与实施例1不同之处仅在于：浇注的铸锭尺寸为ϕ440mm×3000mm，锭模锥度为1%，高度为3000mm。
对比例8
与实施例5不同之处仅在于：浇注过程既不采用保温冒口5也不对模身1、模底2及底砖3进行加热，即采用现常用的铸模直接浇注方法。
对比例9
与实施例5不同之处仅在于：浇注过程不采用保温冒口5，采用本发明提出的整体加热的方法对未包括保温冒口5的锭模10进行加热，并且锭模10加热温度为650℃。
实施例6
与实施例5不同之处仅在于：步骤（1）中，冒口安装部4的厚度为模身1的上部11的直线段厚度的1/3，保温冒口5的厚度为模身1的上部11的直线段厚度的2/3。
对比例10
与实施例5不同之处仅在于：冒口安装部4的厚度为模身1的上部11的直线段厚度的2/3，保温冒口5的厚度为模身1的上部11的直线段厚度的1/3。
实施例7
与实施例5不同之处仅在于：冒口安装部4的高度为模身1高度的1/6，保温冒口5的高度也为模身1高度的1/6。
对比例11
与实施例5不同之处仅在于：冒口安装部4的高度为模身1高度的1/10，保温冒口5的高度也为模身1高度的1/10。
对比例12
与实施例5不同之处仅在于：冒口安装部4的高度为模身1高度的1/5，保温冒口5的高度也为模身1高度的1/5。
实施例8
与实施例5不同之处仅在于：步骤（4）中，锭模10（包括模身1、模底2、底砖3、冒口安装部4和保温冒口5）加热温度为400℃。
对比例13
与实施例5不同之处仅在于：步骤（4）中，锭模10（包括模身1、模底2、底砖3、冒口安装部4和保温冒口5）加热温度为350℃。
对比例14
与实施例5不同之处仅在于：步骤（4）中，锭模10（包括模身1、模底2、底砖3、冒口安装部4和保温冒口5）加热温度为500℃。
另外，本发明对镍基高温合金真空感应浇注过程温度场、应力场进行了数值模拟研究。在仿真模拟中，使用热裂指数来分析铸锭发生表面裂纹的情况。热裂指数是一个基于凝固过程中发生总应变的“应变驱动”模型。当合金液的固相分数在50%和99%之间时，该模型计算给定节点处的弹性和塑性应变后获得热裂指数。通常热裂指数越大，铸件越容易出现开裂现象。图3显示了模拟预测与生产现场的镍基高温合金真空感应铸锭表面裂纹的位置情况。由图3可见，模拟预测的与生产现场的铸锭表面开裂位置较为一致。图4显示了模拟预测与生产现场的镍基高温合金真空感应铸锭切头200mm后的缩孔直径情况，其中图4中的（a）示出了生产现场，（b）示出了模拟预测。由图4中的（a）可见，生产现场铸锭切头200mm后的缩孔直径为145mm，图4中的（b）示出的模拟预测铸锭切头200mm后的缩孔直径为160mm，模拟预测的与生产现场的缩孔直径误差为10%。图3及图4说明本发明中使用的数值模拟方法及其研究结果具有可靠性。通过数值模拟得到的不同实施例及对比例下的缩孔深度、铸锭凝固时的热裂指数参见表1。
表1实施例和对比例的缩孔深度与铸锭凝固时的最大热裂指数
由表1可知，在不同锭型镍基高温合金浇注过程中，采用本发明提出的锭模和方法，即对模身1的上部11靠近顶端的部分进行减薄处理得到冒口安装部4，冒口安装部4的厚度为模身1上部的直线段厚度的1/3~1/2，高度为模身1高度的1/8~1/6，在冒口安装部4外壁安装保温冒口5，保温冒口5的厚度为模身1上部的直线段厚度的1/2~2/3，高度与冒口安装部4的高度相同；在浇注镍基高温合金真空感应铸锭时，将包括保温冒口5的锭模10加热至400℃~450℃，其增强了铸锭凝固时合金液的补缩效果，减小了铸锭凝固时的热裂指数，有效减轻了铸锭的缩孔与裂纹缺陷，提高了真空感应铸锭质量与成材率。
由于镍基高温合金真空感应铸锭缩孔、表面裂纹的形成阶段主要在真空感应冶炼最后的出钢浇注阶段，因此真空感应熔炼工艺中的其他工艺步骤（例如装料、熔化期、精炼期）及其相关参数采用本领域常用的即可，本发明对此不做特别限制。
通过本发明的技术方案，一方面，由于采用外保温冒口，可以延缓铸锭上部合金的冷却凝固，有利于铸锭向着顺序凝固的方向发展，不仅能有效减轻铸锭的缩孔深度，也能避免冒口部位对合金液产生污染及夹渣等不利影响，可减少铸锭的切头量，提高成材率。另一方面，该方法使用锭模加热可减小铸锭凝固时的温度梯度、热应力及热应变，能减少铸锭表面开裂问题，提高铸锭质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。
Claims (10)
1.一种减轻镍基高温合金真空感应铸锭缩孔及裂纹的方法，其特征在于，包括：
a. 提供用于浇注镍基高温合金真空感应铸锭的锭模；
b. 将所述锭模整体加热至预定温度；
c. 采用所述锭模浇注镍基高温合金真空感应铸锭；
d. 冷却并脱模得到所述镍基高温合金真空感应铸锭。
2.根据权利要求1所述的减轻镍基高温合金真空感应铸锭缩孔及裂纹的方法，其特征在于，所述锭模包括：模身；以及设置在所述模身上的保温冒口，所述保温冒口通过对所述模身的上部外壁进行减薄处理得到的冒口安装部而设置在所述模身上。
3.根据权利要求2所述的减轻镍基高温合金真空感应铸锭缩孔及裂纹的方法，其特征在于，所述模身的上部为直线段，并且所述冒口安装部的厚度为所述直线段厚度的1/3~1/2，所述冒口安装部的高度为所述模身高度的1/8~1/6。
4.根据权利要求3所述的减轻镍基高温合金真空感应铸锭缩孔及裂纹的方法，其特征在于，所述保温冒口设置在所述冒口安装部的外壁上，并且所述保温冒口的厚度为所述直线段厚度的1/2~2/3，所述保温冒口的高度与所述冒口安装部的高度相同。
5.根据权利要求3所述的减轻镍基高温合金真空感应铸锭缩孔及裂纹的方法，其特征在于，所述锭模进一步包括模底以及设置在模底内的底砖，所述底砖的上端面与所述模底的上端面齐平，并且所述模身的下端面与所述底砖的上端面和所述模底的上端面连接。
6.根据权利要求5所述的减轻镍基高温合金真空感应铸锭缩孔及裂纹的方法，其特征在于，所述模底的材质为铸铁，厚度为300mm~500mm；所述底砖的材质为高铝砖、刚玉或莫来石，厚度为50mm~100mm；并且所述模身的材质为铸铁。
7.根据权利要求2所述的减轻镍基高温合金真空感应铸锭缩孔及裂纹的方法，其特征在于，所述保温冒口为煤粉灰漂珠型或纤维复合型冒口，并且所述保温冒口的锥度与所述模身的锥度相同。
8.根据权利要求2所述的减轻镍基高温合金真空感应铸锭缩孔及裂纹的方法，其特征在于，步骤b中，通过烘烤加热的方式对包括所述保温冒口在内的所述锭模进行加热，并且所述预定温度为400℃~450℃。
9. 根据权利要求1所述的减轻镍基高温合金真空感应铸锭缩孔及裂纹的方法，其特征在于，步骤c包括：来自真空感应炉的高温合金液通过溜槽后流入所述锭模内进行浇注，其中浇注时间为5 min ~10min，浇注温度为1430℃~1470℃。
10.根据权利要求1所述的减轻镍基高温合金真空感应铸锭缩孔及裂纹的方法，其特征在于，步骤d中的冷却时间为60min~90min。
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|---|---|---|---|
| CN202311237917.9A CN117226073A (zh) | 2023-09-25 | 2023-09-25 | 一种减轻镍基高温合金真空感应铸锭缩孔及裂纹的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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