[发明专利]一种电磁冷坩埚复合陶瓷铸型的定向凝固方法

摘要

本发明属于合金制备技术领域，尤其涉及一种电磁冷坩埚复合陶瓷铸型的定向凝固方法，具体步骤为：将合金母锭切割后固定于根据构件形状自制的Y2O3陶瓷铸型内并置于电磁冷坩埚腔体中；铸件下端浸入液态金属冷却液中；将定向凝固装置抽真空后返充氩气；利用电磁感应将合金母锭加热至熔化后在一定温度下以一定速度向下抽拉铸型，当抽拉距离达到要求时，停止抽拉和加热，降温后即得合金定向凝固构件。本发明提供的定向凝固方法在满足构件形状要求的同时，能够降低铸型与合金熔体，尤其是高活性合金熔体的反应，减少铸型造成的污染；还可以缩短过渡区长度，细化合金的柱状晶和片层结构，改善合金显微组织，显著提升合金构件的力学性能。

主权项

1.一种电磁冷坩埚复合陶瓷铸型的定向凝固方法，其特征在于所述方法步骤如下：步骤一、制备陶瓷铸型：(1)模具制备：根据定向凝固构件形状制备内腔与定向凝固构件形状一致的铝模具，利用该模具浇注蜡模；(2)溶胶配制：将钇溶胶与Y2O3细粉以一定质量比混合在一起，搅拌至成为白色均匀胶体停止；(3)面层制备：采用机械和人工法将一层钇溶胶、一层面层Y2O3粉均匀涂在蜡模外表面，在一定温度和湿度下进行干燥，晾干后重复上述步骤10次；(4)背层添加：面层稳定干燥后，采用机械和人工法将一层钇溶胶、一层背层Y2O3粗粉均匀涂在面层外表面，在一定温度和湿度下进行干燥，晾干并重复上述步骤5次；(5)脱蜡：将步骤(4)所得模型置于一定温度下保温至模型壳体内蜡模全部消失；(6)烧结：脱蜡后模型以一定的烧结工艺进行烧结，冷却后获得陶瓷铸型；步骤二、定向凝固：合金母锭切割后固定放置于步骤一制备的铸型内，将合金母锭和铸型放入电磁冷坩埚腔体内，铸型的下端浸入液态金属Ga‑In冷却液中；将定向凝固装置抽真空后返充氩气；对电磁冷坩埚内的合金母锭进行电磁感应加热，使合金母锭熔化后保温一定时间；在一定温度下以一定的速度向下抽拉铸型，当抽拉距离达到长度要求时，停止抽拉和加热，降温后即得定向凝固合金构件。