[发明专利]采用籽晶法与螺旋选晶法组合制备Co基单晶高温合金的方法

摘要

本发明公开了一种采用籽晶法与螺旋选晶法组合制备Co基单晶高温合金的方法，首先在Co基单晶高温合金体上定向切割出具有一定晶体取向的籽晶，将籽晶沿伸入螺旋选晶器蜡模一端，螺旋选晶器蜡模的另一端与零件蜡模连接，并在籽晶、螺旋选晶器蜡模和零件蜡模的外部涂挂陶瓷耐火浆料，然后经脱蜡、培烧制得带有籽晶的陶瓷模壳，利用陶瓷模壳在单晶炉中浇注成型制备Co基单晶高温合金材料。本发明单晶制备技术可以精确控制单晶的晶体取向及微观组织，制备优质的Co基单晶高温合金材料。

主权项

1.一种采用籽晶法与螺旋选晶法组合制备Co基单晶高温合金的方法，其特征在于包括有下列步骤：第一步，制备Co基单晶高温合金的籽晶；在Co基单晶高温合金体上定向切割出具有一定晶体取向的试块，并对试块的晶面进行抛光处理和表面腐蚀处理，获得Co基单晶高温合金籽晶；抛光处理条件：采用150#、360#、500#、1000#、2000#水磨砂纸磨光试块的晶面，然后在抛光机上进行抛光处理；表面腐蚀处理条件：将抛光后的试块采用腐蚀剂表面处理2～10min后取出，即得Co基单晶高温合金籽晶；第二步，制备螺旋选晶器蜡模；将蜡料在40～120℃的温度条件下熔化后注入螺旋选晶器模具中，并在0.5～10MPa压力下压制成型，制得螺旋选晶器蜡模2；第三步，制备零件蜡模；将蜡料在40～120℃的温度条件下熔化后注入零件模具中，并在0.5～10MPa压力下压制成型，制得零件蜡模3；第四步，将上述第一步中制得的Co基单晶高温合金籽晶1的晶面向上沿伸至上述第二步中制得的螺旋选晶器蜡模2中，且Co基单晶高温合金籽晶1伸入螺旋选晶器蜡模2有0.5～10mm；螺旋选晶器蜡模2的上端放置零件蜡模3；在Co基单晶高温合金籽晶1、螺旋选晶器蜡模2和零件蜡模3的外部涂挂3～20mm厚的陶瓷耐火浆料，然后在120～500℃温度下脱蜡，在800～1700℃温度下培烧5～15h后制得带有籽晶的陶瓷模壳；第五步，将上述第四步中制得的陶瓷模壳放入单晶炉中，调节单晶炉内温度至1300～1800℃，Co-(0～0.6)C-(20～28)Cr-(8～13)Ni-(5～10)W-(0～0.8)Mo-(0～0.5)Ti-(0～2)Al金属液通过浇注口4流入陶瓷模壳中，保温等待2～30min后；以0.1～15mm/min的速度向下移动拉晶，拉晶结束后，随炉冷却至室温后取出，即制得与Co基单晶高温合金籽晶晶体取向一致和优良凝固组织的Co基单晶高温合金材料；所述金属液的温度为1300～1650℃。