[发明专利]一种复合型壳面层涂料和复合型壳

说明书

本发明涉及铸造技术领域，尤其是涉及一种复合型壳面层涂料和复合型壳。本发明的复合型壳面层涂料，包括粉料和硅溶胶；所述粉料包括烧结后的锆英粉；所述烧结的温度为1590～1610℃，所述烧结的时间为3～10h。该复合型壳面层涂料具有优异的稳定性和流动性，且在高温下不与合金发生化学反应；可有效降低型壳内壁与高温合金的化学反应，降低了高温合金铸件表面的粘砂程度。

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，尤其是涉及一种复合型壳面层涂料和复合型壳。

背景技术

定向凝固，又称为定向结晶，是指使金属或合金在熔体中定向生长晶体的一种工艺方法。定向凝固技术是在铸型中建立特定方向的温度梯度，使熔融合金沿着热流相反方向，按要求的结晶取向进行凝固铸造的工艺。它能大幅度地提高高温合金综合性能。定向凝固零件通常先制造陶瓷模壳，再经过浇注金属液、抽拉冷却形成定向凝固组织铸件。其中，型壳材料通常采用刚玉粉、刚玉砂、锆英粉等材料制造；定向浇注工艺中浇注温度高，铸件凝固时间长，高温下金属容易与型壳面层发生化学反应，在铸件表面形成凹凸不平的“粘砂层”，增加后续打磨的工作量，严重的造成尺寸报废。

现有解决表面粘砂技术包括采用酸洗方法去除铝矾土中机械铁，制作模壳面层材料，但是该工艺也不能解决DZ40M这种钴基合金铸件表面粘砂问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种复合型壳面层涂料，该面层涂料具有优异的稳定性和流动性，且在高温下不与合金发生化学反应。

本发明的第二目的在于提供一种复合型壳，该复合型壳可有效降低型壳内壁与高温合金的化学反应，降低高温合金铸件表面的粘砂程度，大幅度提高了铸件的合格率。

本发明的第三目的在于提供一种复合型壳在高温合金定向凝固工艺中的应用，降低了高温合金铸件，例如钴基合金铸件，尤其是DZ40M合金铸件表面的粘砂程度，提高了铸件表面的光滑度。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供来了一种复合型壳面层涂料，包括粉料和硅溶胶；

所述粉料包括烧结后的锆英粉；

所述烧结的温度为1590～1610℃，所述烧结的时间为3～10h。

进一步地，所述粉料，按重量份数计，包括：粒径为1～80μm的烧结后的锆英粉30～40份、粒径为1～60μm的烧结后的锆英粉40～50份和粒径为1～40μm的烧结后的锆英粉10～30份。

进一步地，所述粉料和所述硅溶胶的质量比为4～5：1。

进一步地，所述复合型壳面层涂料的粘度为45～60s。

本发明还提供了一种复合型壳，包括依次连接的面层、第一撒砂层、过渡层、第二撒砂层、加固层和封层；

所述面层包括权利要求1～4任一项所述的复合型壳面层涂料。

进一步地，所述第一撒砂层包括锆英砂。

进一步地，所述过渡层包括刚玉粉；

进一步地，所述第二撒砂层包括刚玉砂。

进一步地，所述加固层包括交替设置的刚玉粉涂料层和刚玉砂层。

优选地，所述刚玉粉涂料层的层数为4～6层。

进一步地，所述封层包括刚玉粉。

本发明还提供了上述复合型壳在高温合金定向凝固工艺中的应用。

优选地，所述高温合金包括钴基合金。

优选地，所述钴基合金包括DZ40M合金。