改善定向凝固铸件凝固散热条件的熔模精密铸造方法

摘要

一种改善定向凝固铸件凝固散热条件的熔模精密铸造方法，属于定向凝固柱晶或单晶试棒的精密铸造技术领域。在定向柱晶或单晶试棒制备过程中，所选模壳材料与通用模壳材料材质相同。改变模壳形状，增加等距变截面，形成多个等距矩形凹槽。当定向凝固试棒和模壳一起运动到隔热板下方时，定向凝固炉内安装的机械膨胀环镶嵌进模壳的等距矩形凹槽内，通过机械膨胀环向下方向的膨胀，把凹槽下部的模壳去除掉，使定向凝固铸件下端直接与冷却介质接触，以显著改善定向凝固试棒与冷却介质的热交换条件，从而大大提高定向凝固铸件的冷却速度和固-液界面的温度梯度，细化定向凝固铸件的枝晶组织，减小枝晶偏析，显著提高铸件的力学性能。

主权项

一种改善定向凝固铸件凝固散热条件的熔模精密铸造方法，其特征在于：工艺步骤及在工艺中控制的技术参数：(1)：按照常规方法制备铸件所需规格的蜡模，制造模壳内腔；(2)：根据材料要求制作模壳的面层和背层；(3)：在模壳外表面制备间隔为模壳高度10％‑30％的等距矩形凹槽，然后进行焙烧强化；(4)：紧挨定向凝固炉隔热板下方安装与步骤(3)中等距矩形凹槽相匹配的机械膨胀装置，即机械膨胀装置能够镶嵌进等距矩形凹槽内；(5)：将检验合格的凹槽型模壳，安装到定向凝固炉内，往模壳中浇注合金液，并将模壳向隔热板下方移动；(6)：当凹槽型模壳的第一个凹槽被抽拉到隔热板下方时，机械膨胀装置镶嵌进入第一个凹槽，并启动运行，通过机械膨胀装置向下方向膨胀去除凹槽下方的模壳，按顺序依次去除第二凹槽、第三凹槽……，直到铸件定向凝固结束。