[发明专利]一种晶粒细化的高温合金铸造工艺

权利要求书

1.一种晶粒细化的高温合金铸造工艺，其特征在于：所述高温合金铸造工艺具体满足以下要求：

首先采用粉末冶金方法，利用高温合金的基本主元镍作为粘结剂把高熔点的金属氧化物粒子粘结起来，制成中间合金；

然后将中间合金与母合金料一起熔炼，进行浇注；

利用高熔点、细小的金属氧化物粒子作为形核中心形成大量晶粒，最后得到细晶粒的高温合金组织；

所述高熔点的金属氧化物粒子为0.1～3毫米的三氧化二钇粉末。

2.按照权利要求1所述晶粒细化的高温合金铸造工艺，其特征在于：

所述晶粒细化的高温合金铸造工艺中，制备铸造用中间合金的具体工艺过程如下：首先将纳微米级别镍粉、高熔点金属氧化物粉末进行均匀混合，然后进行成型，在1200℃～1400℃还原性气氛下进行等温烧结，保温时间1～3小时，制得镍-金属氧化物中间合金细化剂。

3.按照权利要求1所述晶粒细化的高温合金铸造工艺，其特征在于：

所述晶粒细化的高温合金铸造工艺中，将细化剂中间合金与高温合金母合金一起熔炼和浇注的具体要求是：首先将金属氧化物中间合金与高温合金母合金一起在真空感应炉内熔炼，待合金全部熔化后，进行电磁搅拌，搅拌均匀后进行降温，待合金液温度降低到浇注温度时进行浇注。

4.按照权利要求1或2或3所述晶粒细化的高温合金铸造工艺，其特征在于：所述晶粒细化的高温合金铸造工艺中，用作中间合金原料的高熔点金属氧化物粉末具体采用三氧化二钇粉末。

5.按照权利要求4所述晶粒细化的高温合金铸造工艺，其特征在于：所述晶粒细化的高温合金铸造工艺中至少还满足以下要求之一：

制作中间合金时，采用机械球磨方式对纳微米级别镍粉、三氧化二钇粉进行均匀混合，混合介质采用丙酮或/和正乙烷，球磨时间为1～60小时，然后将粉末烘干；

然后采用模压或等静压的机械成型方式将混合均匀的镍粉、三氧化二钇粉混合粉进行成型。

6.按照权利要求4所述晶粒细化的高温合金铸造工艺，其特征在于：所述晶粒细化的高温合金铸造工艺中，对成型后素坯进行等温烧结的过程中满足以下要求：

所述的烧结采用连续式气氛保护管式炉，或者采用间歇式气氛保护管式炉；

烧结还原性保护性气氛采用高纯度氢气；或者采用高纯度氢气与高纯度氮气的混合气体，此时氢气与氮气的体积比例为1∶1～1∶5之间；流量可控制在5～50ml/min.cm²。

7.按照权利要求6所述晶粒细化的高温合金铸造工艺，其特征在于：所述晶粒细化的高温合金铸造工艺中，对机械成型后的中间合金进行等温烧结的过程中满足以下要求：

对成型后的中间合金进行烧结的烧结温度为1200℃～1400℃，保温时间为1～3小时。

8.按照权利要求6所述晶粒细化的高温合金铸造工艺，其特征在于：所述晶粒细化的高温合金铸造工艺中，将细化剂中间合金与母合金料一起在真空感应炉内熔炼，待炉料彻底化清后，进行搅拌处理，搅拌时间2～10分钟，待温度降到合金正常浇注温度后进行浇注，最后得到细化的合金铸件。