[发明专利]一种高体积分数增强相钛基复合材料铸件的铸造方法

摘要

一种高体积分数增强相钛基复合材料铸件的铸造方法，它涉及一种钛基复合材料的铸造方法，以解决现有高体积分数增强相钛基复合材料重力铸造充型困难、内部质量难以保证以及离心铸造方法工艺复杂、材料利用率低的问题，主要方法是：步骤一、制造吸铸模具；步骤二、熔配高体积分数增强钛基复合材料铸锭；步骤三、熔炼铸锭，将铸锭翻转重熔两次；步骤四、铸锭准备再熔炼；步骤五、真空熔炼得到过热熔体；步骤六、开启真空电弧熔炼炉的吸铸室的真空系统，开启吸铸按钮，吸铸充型并降温，得到铸件。本发明用于制备高体积分数增强相钛基复合材料铸件。

主权项

一种高体积分数增强相钛基复合材料铸件的铸造方法，其特征在于：所述钛基复合材料铸造方法是按照以下步骤进行：步骤一、制造吸铸模具(8)，所述吸铸模具(8)为金属模具，吸铸模具(8)的中部加工有型腔(8‑1)，吸铸模具(8)的内部加工有两个排气通道(8‑3)，两个排气通道(8‑3)并列布置在型腔(8‑1)的两侧，排气通道(8‑3)的上端与型腔(8‑1)连通，排气通道(8‑3)的下端与吸铸模具(8)的底部相抵，吸铸模具(8)的上表面开有环形密封凹槽，吸铸模具(8)的浇口(8‑2)位于环形密封凹槽内，所述型腔(8‑1)为连杆式型腔；步骤二、在熔炼室(2)的熔炼坩埚(4)内放入海绵钛、C粉、B4C粉和TB5钛合金熔配成高体积分数增强相钛基复合材料铸锭，其中，高体积分数增强相钛基复合材料的增强相为体积分数为5％的TiC和体积分数为10％的TiB；步骤三、真空熔炼铸锭，将铸锭翻转重熔两次；步骤四、将熔炼室(2)通入氩气至大气压力，释放真空，打开炉体，安装石墨吸口(6)，石墨吸口(6)的直径为4mm，将步骤二熔炼好的高体积分数增强相钛基复合材料铸锭放入真空电弧熔炼炉的吸铸坩埚(3)内，准备再熔炼；步骤五、将第一密封圈(7)安装在步骤一的吸铸模具(8)的环形密封凹槽内，将吸铸模具(8)置于密封好的吸铸室(9)内并安装在模座(11)上；石墨吸口(6)与吸铸模具(8)的浇口(8‑2)对准，同时，将吸铸模具(8)预热到750℃；步骤六、启动真空系统，将熔炼室(2)抽真空至0.2Pa～1.0Pa，通入保护气体至压力为50kPa～60kPa，将铸锭重新熔炼，熔炼电流为400A～600A，熔炼2min～3min后，增大电弧电流至600A～750A，并保持1min～2min，得到过热熔体；步骤七、开启真空电弧熔炼炉的吸铸室(9)真空系统，运行吸铸程序，同时将熔炼电流增加至750～900A，步骤六得到的过热熔体在真空压力差和自身重力的压力综合作用下，通过石墨吸口迅速充满吸铸模具(8)的型腔(8‑1)内；步骤八、待铸件冷却至室温后，将吸铸室(9)释放真空，打开吸铸模具(8)，得到铸件。