[发明专利]三氧化二钴金属合金表面细化剂

说明书

技术领域

本发明涉及到一种三氧化二钴金属合金表面细化剂，属于镍基高温合金表面金属晶粒处理技术领域。

背景技术

耐热合金的组织和性能主要决定于它的化学成分和生产工艺，但热处理也是改变合金组织和性能的重要手段之一。耐热合金的热处理一般由固溶处理和时效处理组成。采用固溶处理对铸件表面需进行晶粒细化，通常是在熔模铸造表面涂料中加入一定量晶粒细化剂，靠金属液与面层涂料中的细化剂相互作用而使铸件表面晶粒细小，以减少和消除白口能力强，能显著细化晶粒，增加共晶团数，减少铸件断面敏感性，使铸件厚薄断面组织和硬度均匀，促进形成A型石墨、稳定珠光体含量，进而提高动铸件的抗冷热疲劳和抗机械疲劳的性能。现有技术中，因为氧化钴是一种较好的表面细化剂，但是其价格较昂贵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三氧化二钴金属合金表面细化剂，用于镍基高温合金表面金属晶粒处理。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的。

一种三氧化二钴金属合金表面细化剂，其特征在于所说的细化剂由三氧化二钴、刚玉粉和钼合金组成，其中三氧化二钴重量含量为55～75％；刚玉粉10～30％；钼合金重量含量15～35％。使用本发明提供的细化剂时，可将制好的细化剂与硅溶胶混合制成硅溶胶细化浆料，该料浆的粘度控制在20s～30s内。该硅溶胶细化浆料涂敷在熔模铸造表面上，靠金属液与面层涂料中的细化剂相互作用而使铸件表面晶粒细小。

上述镍基高温合金表面细化剂含有总重量5～8％氧化钛。面层涂料中的氧化钛在高温下与镍基合金中的活性元素发生作用，还原出金属钴，使铸件表面晶粒细小。

三氧化二钴、刚玉粉和钼合金按比例配好的原材料，低温加热干燥后，球磨12小时，进入高温1300℃焙烧4个小时，再球磨5小时。球磨目的是尽量使料均匀混合及粉碎。

本发明细化机理：三氧化二钴细化晶粒的原因是它们被还原出的金属钴结构与高温合金的基体非常相近，即它们都是面心立方，晶格常数为3.5×10-10米左右。因此，高温合金基体相便在金属钴上结晶形成。由于结晶核心增多，故铸件表面晶粒度较为细小。钼合金结晶核心的增多，起到强化作用，进而改善产品的机械性能，提高产品的韧性和抗拔拉强度。

具体实施方式

实施例一：一种三氧化二钴金属合金表面细化剂，由三氧化二钴、刚玉粉和钼合金组成，其中三氧化二钴重量含量为55％；刚玉粉30％；钼合金重量含量15％。制取本细化剂时，将三氧化二钴、刚玉粉和钼合金按比例配好的原材料，低温加热干燥后，球磨12小时，进入高温1300℃焙烧4个小时，再球磨5小时。球磨目的是尽量使料均匀混合及粉碎。

使用本发明提供的细化剂时，可将制好的细化剂与硅溶胶混合制成硅溶胶细化浆料，该料浆的粘度控制在20s内。该硅溶胶细化浆料涂敷在熔模铸造表面上，靠金属液与面层涂料中的细化剂相互作用而使铸件表面晶粒细小。

上述镍基高温合金表面细化剂含有总重量5％氧化钛。面层涂料中的氧化钛在高温下与镍基合金中的活性元素发生作用，还原出金属钴，使铸件表面晶粒细小。

实施例二：一种三氧化二钴金属合金表面细化剂，三氧化二钴重量含量为75％；刚玉粉10％；钼合金重量含量15％。上述镍基高温合金表面细化剂含有总重量8％氧化钛。使用本发明提供的细化剂时，可将制好的细化剂与硅溶胶混合制成硅溶胶细化浆料，该料浆的粘度控制在30s内。