[发明专利]铸造方法、材料和设备以及由其制造的铸件

权利要求书

1.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)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.权利要求1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.权利要求1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.权利要求1-3中任何一项的方法，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.权利要求1-4中任何一项的方法，其进一步特征在于：

形成在有机聚合物粘合剂中包含粉末的面涂层凝胶(26)，所述粉末含有金属铝和任选的活化剂；

将面涂层凝胶(26)涂布至铸模表面(14)；和

加热面涂层凝胶(26)以烧尽有机聚合物粘合剂并形成固体面涂层(16)。

6.权利要求1-5中任何一项的方法，其特征在于，金属合金含有不多于10重量％的合金化成分，余量为铁和附带杂质。

7.权利要求1-6中任何一项的方法，其特征在于，金属合金含有不多于10重量％的铬和不多于1重量％的镍。

8.权利要求1-7中任何一项的方法，其特征在于，氧化皮含有至少12重量％的氧化铝。

9.权利要求1-8中任何一项的方法，其特征在于，铸造产品(18)的表面区域(20)含有多于10重量％的铝，并在铸造产品(18)的表面(22)下面延伸至少50微米。

10.权利要求1-9中任何一项的方法，其特征在于，铸造产品(18)为燃气涡轮发动机元件。