[发明专利]一种高温合金等轴晶叶片或结构类铸件显微疏松的预测方法

权利要求书

1.一种高温合金等轴晶叶片或结构类铸件显微疏松的预测方法，其特征在于，在制备高温合金等轴晶叶片时，在浇注系统符合顺序凝固的前提下，采用多晶熔铸炉浇注等轴晶叶片，对熔铸后的等轴晶叶片进行初切，榫头浇冒口留有余量，对榫头浇冒口截面进行宏观晶粒腐蚀，通过观察截面晶粒度，分析等轴晶叶片在凝固过程中榫头处的凝固顺序和补缩通道开合状态，进而得出等轴晶叶片榫头及整个叶身在进行凝固过程中是否得到了充分补缩，并以此来预判等轴晶叶片整体的显微疏松状况；

或者，在制备高温合金等轴晶叶片的过程中，在浇注系统符合顺序凝固的前提下，采用多晶熔铸炉浇注等轴晶叶片，对熔铸后的等轴晶叶片进行切割，切割等轴晶叶片的某个截面，对切割截面进行宏观晶粒腐蚀，通过观察截面晶粒度，分析等轴晶叶片在凝固过程中截面处的凝固顺序和补缩通道开合状态，进而得出等轴晶叶片切割截面以下叶身在进行凝固过程中是否得到了充分补缩，并以此来预判等轴晶叶片的显微疏松状况；

或者，在制备高温合金等轴晶结构类铸件时，在浇注系统符合顺序凝固的前提下，采用多晶熔铸炉浇注等轴晶铸件，对熔铸后的等轴晶铸件进行浇冒口初切，浇冒口留有余量，对浇冒口截面进行宏观晶粒腐蚀，通过观察截面晶粒度，分析等轴晶结构件在凝固过程中浇冒口处的凝固顺序和补缩通道开合状态，进而得出等轴晶结构件在进行凝固过程中是否能够得到充分补缩，并以此来预判等轴晶结构件整体的显微疏松状况；

截面的外部为快速凝固的细小等轴晶，由外向内为定向生长的柱状晶组成，截面的内部为粗大等轴晶；

当柱状晶占截面面积＞70％时，截面的外部为细小等轴晶，外部等轴晶的晶粒尺寸小于2mm，截面由外向内定向生长的柱状晶呈对接趋势，柱状晶的晶粒长度大于10mm，柱状晶粒占据整个截面，内部几乎看不到粗大的等轴晶存在，即内部等轴晶占截面面积的20％以内，此截面凝固过快且补缩通道狭窄，得不到充分补缩，存在明显的显微疏松缺陷，铸件内部显微疏松的面积百分比＞1.5％；

当柱状晶占截面面积的30％～70％，截面的外部为细小等轴晶，外部等轴晶的晶粒尺寸小于2mm，截面由外向内定向生长柱状晶的晶粒长度为3～10mm，截面的内部为晶粒尺寸3mm以上的粗大等轴晶，内部等轴晶占截面面积的20％～60％，此截面的外部凝固较快，内部凝固较为缓慢，补缩通道处在打开状态时间较长，而内部晶粒形核较早，较大的晶粒会对补缩造成阻碍，显微疏松较好，显微疏松的面积百分比在0.7～1.5％之间；

当柱状晶占截面面积＜30％，截面的外部为等轴晶，外部等轴晶的晶粒尺寸小于2mm，截面由外向内定向生长的柱状晶的晶粒长度很小甚至没有柱状晶产生，即柱状晶占截面面积的30％以内，截面的内部为晶粒尺寸2mm以上的粗大等轴晶，内部等轴晶占截面面积的60％以上，此截面的外部凝固较慢，补缩通道一直处在打开状态，而此截面的外部晶粒形核较晚，形核长大时间不长，较小的晶粒不会对补缩造成较大阻碍，显微疏松较为良好，显微疏松的面积百分比在0～0.7％之间。

2.按照权利要求1所述的高温合金等轴晶叶片或结构类铸件显微疏松的预测方法，其特征在于，通过观察截面晶粒大小和形态，来预测高温合金等轴晶叶片或结构类铸件的显微疏松。

3.按照权利要求1所述的高温合金等轴晶叶片或结构类铸件显微疏松的预测方法，其特征在于，切割并腐蚀截面其下方无明显热节，整体浇注系统设计合理，使工艺及设计符合顺序凝固特征。

4.按照权利要求1所述的高温合金等轴晶叶片或结构类铸件显微疏松的预测方法，其特征在于，等轴晶叶片的长度方向尺寸为35～500mm，厚度尺寸为2～35mm。

5.按照权利要求1所述的高温合金等轴晶叶片或结构类铸件显微疏松的预测方法，其特征在于，等轴晶结构类铸件的长度方向尺寸为35～500mm，厚度尺寸为2～35mm。