[发明专利]镍基高温合金精密铸造细化晶粒和组织的工艺方法及系统

权利要求书

1.一种镍基高温合金精密铸造细化晶粒和组织的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于零件技术要求，分析零件结构铸造工艺性，确定铸造工艺方案，设计合金熔炼充型与组织细化系统；

制作底部有集料包的直浇道、内浇道和铸件蜡模及熔池隔片；

将内浇道、铸件蜡模以及集料包和直浇道蜡模装配成整体蜡模组，采用熔模铸造的工艺方法制备具有所述合金熔炼充型与组织细化系统的熔铸成型型壳；

对所述熔铸成型型壳进行型腔清理和质量检验，质量检验合格后将所述熔池隔片安放固定于所述熔铸成型型壳型腔中形成合金熔炼坩埚；

选择并添加适量纳米细化剂，将所述纳米细化剂与母合金料装入所述合金熔炼坩埚中；

将合金熔炼坩埚装有所述细化剂与母合金料的熔铸成型型壳整体置入高频真空感应炉中进行熔铸成型，合金熔炼坩埚中金属液在熔池隔片熔化后借助电磁搅拌和重力作用下进行充型凝固，得到铸件。

2.根据权利要求1所述的镍基高温合金精密铸造细化晶粒和组织的工艺方法，其特征在于，所述熔池隔片为圆柱形，所述熔池隔片的阻流面积和厚度依据铸件充型时间、合金熔炼时间进行确定，所述熔池隔片的材质与铸件合金母料相同。

3.根据权利要求2所述的镍基高温合金精密铸造细化晶粒和组织的工艺方法，其特征在于，熔池隔片采用圆棒状合金母料制作。

4.根据权利要求1所述的镍基高温合金精密铸造细化晶粒和组织的工艺方法，其特征在于，所述集料包的型腔容积不小于熔池隔片阻流部分熔化后所形成的金属液体积。

5.根据权利要求1所述的镍基高温合金精密铸造细化晶粒和组织的工艺方法，其特征在于，所述纳米细化剂为纳米颗粒NiAlTi。

6.根据权利要求1所述的镍基高温合金精密铸造细化晶粒和组织的工艺方法，其特征在于，所述合金熔炼坩埚的型腔容积大于所要装入细化剂与母合金料的堆积体积。

7.镍基高温合金精密铸造细化晶粒和组织的系统，其特征在于，包括合金熔炼坩埚、熔池隔片、直浇道、内浇道和集料包，

所述直浇道上部设置有便于熔池隔片安放固定的台阶，所述直浇道底部具有与所述直浇道贯通的集料包和内浇道，所述熔池隔片上方熔铸成型型壳构成合金熔炼坩埚。

8.根据权利要求7所述的镍基高温合金精密铸造细化晶粒和组织的系统，其特征在于，所述合金熔炼坩埚的型腔容积大于所要装入的细化剂与母合金料的堆积体积。

9.根据权利要求7所述的镍基高温合金精密铸造细化晶粒和组织的系统，其特征在于，所述集料包的型腔容积不小于熔池隔片阻流部分熔化后所形成的金属液体积。