一种制备Ni₃Al合金复杂大型薄壁铸件的方法

摘要

一种制备Ni3Al合金复杂大型薄壁铸件的方法，属于铸造技术领域，按以下步骤进行：（1）制备蜡模；（2）涂覆料浆后挂砂，再干燥制成型壳面层，在面层上依次制成第二层到第九层的型壳层；（3）涂覆料浆后干燥制成型壳；（4）去除蜡模，在真空条件下预热；（5）向型壳内浇注满Ni3Al合金液，控制浇注时间为5～7s；（6）随炉冷却至650±10℃，置于保温容器中自然降温，去除表面的型壳后切除浇注体的浇道部分。本发明的方法制备的铸件冶金缺陷明显减少，并成功解决了筋条裂纹的问题，质量有大幅提高。

主权项

一种制备Ni3Al合金复杂大型薄壁铸件的方法，其特征在于按以下步骤进行：（1）先制备复杂大型薄壁铸件的带有浇注系统部分和零件部分的蜡模；（2）将粘结剂与粉料混合制成料浆，涂覆在蜡模表面，然后挂砂，再经干燥制成型壳面层，在面层上依次经涂覆料浆、挂砂和干燥制成第二层到第九层的型壳层；其中面层采用的粘结剂为硅溶胶，采用的粉料为铝酸钴粉和刚玉粉的混合物，要求料浆的粘度为30~35s，挂砂材料为80#~100#刚玉砂，干燥时间为3~5h；第二层采用的粘结剂为硅酸乙酯水解液，采用的粉料为刚玉粉或铝矾土粉，要求料浆的密度为1.85~2.4g/cm3，挂砂材料为80#~100#刚玉砂，干燥时间为0.5~1h；第三层采用的粘结剂为硅溶胶，采用的粉料为刚玉粉或铝矾土粉，要求料浆的粘度为15~20s，挂砂材料为46#~60#刚玉砂，干燥时间为至少2h；第四层采用的粘结剂为硅酸乙酯水解液，采用的粉料为刚玉粉或铝矾土粉，要求料浆的密度为1.85~2.4g/cm3，挂砂材料为46#~60#刚玉砂，干燥时间为0.5~1h；第五层采用的粘结剂为硅溶胶，采用的粉料为刚玉粉或铝矾土粉，要求料浆的粘度为15~20s，挂砂材料为46#~60#刚玉砂，干燥时间至少2h；第六层、第七层、第八层和第九层采用的粘结剂为硅溶胶，采用的粉料为刚玉粉或铝矾土粉，要求料浆的粘度为15~20s，挂砂材料为16#~24#煤矸石砂，各层干燥时间至少3h；（3）采用硅酸乙酯水解液作为粘结剂与粉料配制成密度为2.0~2.4g/cm3的料浆，或者采用硅溶胶与粉料配制成粘度为15~20s的料浆；将料浆涂覆在第九层型壳层表面，再经至少24h干燥，在蜡模外制成带有浇注系统部分和零件部分的型壳；所述的粉料为刚玉粉或铝矾土粉；（4）将型壳内的蜡模熔化去除，然后将型壳置于真空炉中，在真空度≤6.67Pa条件下加热至1000±10℃，保温至少1h；（5）将在1560±10℃精炼完成的Ni3Al合金液在温度1460±10℃真空度≤6.67Pa条件下向型壳内浇注满，控制浇注时间为5~7s；（6）浇注完成后随炉冷却至650±10℃，在型壳内形成带有浇注系统部分和零件部分的铸件组，将型壳和铸件组置于保温容器中，自然降温，控制浇注体的温度降至常温的时间为12~24h，再将型壳和铸件组取出，去除表面的型壳，然后切除浇注体的浇道部分，制成Ni3Al合金复杂大型薄壁铸件；所述的Ni3Al合金复杂大型薄壁铸件的底板长度400~510mm，宽度100~120mm，厚度0.8~1.5mm，底板设有与底板垂直的网格状分布的至少3个纵向筋条和至少13个横向筋条。