[发明专利]控制杂晶形成的方法

摘要

本发明公开了一种控制杂晶形成的方法，控制定向凝固铸坯的拉速0.5μm/s-10⁴μm/s连续可调，控制磁场中心的磁感应强度在0-14T之间连续可调，利用强磁场来控制高温合金定向凝固过程中杂晶形成，减小杂晶对高温合金综合性能的危害，在设定实验条件下，本发明方法不仅能消除杂晶的形成，而且同时不会带来其他缺陷，大大改善了高温合金的性能；在本发明中，磁场能够消除变截面区域杂晶的形成，截面变化前后能够得到取向一致的柱状枝晶组织。通过加入磁场消除杂晶的方法可以应用在各种高温合金的制备中，应用在精铸领域中。

主权项

一种控制杂晶形成的方法，其特征在于，步骤如下：a．设置定向凝固装置，使其加热炉内腔最高温度不低于1700℃，采用超导磁体，使装置的定向凝固工作空间形成竖直的圆柱形通孔，并在其中产生竖直方向的稳态磁场，控制磁场中心的磁感应强度在0‑14T之间连续可调，采用LMC冷却池形成定向凝固装置内的固‑液界面处和初生凝固组织的过冷度，在超导磁体的室温圆柱腔内安装不锈钢制水冷套，以阻隔装置的定向凝固工作空间内加热炉和超导磁体之间的热量传输，采用热电偶控温器，使其在1000℃以上的温度控制精度为±1℃，控制定向凝固铸坯的拉速0.5μm/s‑10⁴μm/s连续可调，控制磁场中心的磁感应强度在0‑14T之间连续可调；b．将装有表面洁净的凝固试样的刚玉坩埚与拉杆固定，然后一起上升进入定向凝固装置的加热炉中，使其上下位置处于经预先实验确定的坐标处，保持定向凝固装置中的固‑液界面处在超导磁体形成的中心稳恒磁场区域，根据实验条件的选择抽拉速度及温度梯度，并施加与实验条件相应的磁场强度；c．充入氩气30分钟，再启动加热系统，并通过调节电源的输出功率来控制定向凝固装置中的固‑液界面前沿的温度梯度；d. 按照升温速率10℃/min的速度使加热炉升温，当炉内温度上升到目标温度后，保温至少30分钟使熔体温度均匀稳定，然后打开伺服抽拉系统，以预定的速度抽拉试样至设定的长度。