[发明专利]一种Ni基单晶高温合金采用籽晶制备的方法

权利要求书

1、一种Ni基单晶高温合金采用籽晶制备的方法，其特征在于包括有下列步骤：

第一步，制备Ni基单晶高温合金的籽晶；

在Ni基单晶高温合金体上定向切割出具有一定晶体取向的试块，并对试块的晶面进行抛光处理和表面腐蚀处理，获得Ni基单晶高温合金籽晶；

抛光处理条件：采用150#、360#、500#、1000#、2000#水磨砂纸磨光试块的晶面，然后在抛光机上进行抛光处理；

表面腐蚀处理条件：将抛光后的试块采用腐蚀剂表面处理2～10min后取出，即得Ni基单晶高温合金籽晶；

第二步，制备零件蜡模；

将蜡料在40～120℃的温度条件下熔化后注入零件模具中，并在0.5～10MPa压力下压制成型，制得零件蜡模(2)；

第三步，将上述第一步中制得的Ni基单晶高温合金籽晶(1)的晶面向上沿伸至上述第二步中制得的零件蜡模(2)中，且Ni基单晶高温合金籽晶(1)伸入零件蜡模(2)2有0.5～10mm；

然后在Ni基单晶高温合金籽晶(1)和零件蜡模(2)的外部涂挂3～20mm厚的陶瓷耐火浆料；在120～500℃温度下脱蜡，在800～1700℃温度下培烧5～15h后制得带有籽晶的陶瓷模壳；

第四步，将上述第三步中制得的陶瓷模壳放入单晶炉中，调节单晶炉内温度至1400～1950℃，金属液通过浇注口(3)流入陶瓷模壳中，保温等待2～30min后；以0.1～15mm/min的速度向下移动拉晶，拉晶结束后，随炉冷却至室温后取出，即制得与Ni基单晶高温合金籽晶晶体取向一致和优良凝固组织的Ni基单晶高温合金材料；所述金属液的温度为1400～1800℃。

2、根据权利要求1所述的Ni基单晶高温合金采用籽晶制备的方法，其特征在于：第一步中所述Ni基单晶高温合金体是Ni-(0～18)Cr-(0～11)Co-(0～11)W-(0～6)Mo-(3～8)Al-(0～10)Ta-(0～3)Re-(0～5)Ti材料。

3、根据权利要求1所述的Ni基单晶高温合金采用籽晶制备的方法，其特征在于：第四步制得的所述Ni基单晶高温合金是Ni-4Cr-9Co-8W-2Mo-6Al-6.5Ta-2Re单晶高温合金、Ni-16Cr-8.5Co-6W-4Al-4Ti-1Ta单晶高温合金或者Ni-9Cr-5Co-5W-4Mo-6Al-2Ti单晶高温合金。

4、根据权利要求1所述的Ni基单晶高温合金采用籽晶制备的方法，其特征在于：所述晶体取向是指Ni基单晶高温合金体的<001>取向、<011>取向或者<111>取向；

所述晶面是指(001)面、(011)面或者(111)面；所述(001)面即为A、B、C、D四点形成的面；(011)面即为C、D、E、F四点形成的面；(111)面即为D、E、G三点形成的面。

5、根据权利要求1所述的Ni基单晶高温合金采用籽晶制备的方法，其特征在于：第二步中的所述蜡料为πBKB牌号的蜡料、OH-1牌号的蜡料、OH-2牌号的蜡料、OH-3牌号的蜡料、OH-4牌号的蜡料、P-3牌号的蜡料、B-1牌号的蜡料或者πC50-50牌号的蜡料。

6、根据权利要求1所述的Ni基单晶高温合金采用籽晶制备的方法，其特征在于：第一步中所述腐蚀剂是硝酸、氢氟酸和甘油组成，且每10ml硝酸中加入10～50ml氢氟酸和40～100ml甘油。

7、根据权利要求1所述的Ni基单晶高温合金采用籽晶制备的方法，其特征在于：第一步中所述腐蚀剂是由盐酸和过氧化氢组成，且每10ml盐酸中加入5～30ml过氧化氢。

8、根据权利要求1所述的Ni基单晶高温合金采用籽晶制备的方法，其特征在于：第四步制得的Ni基单晶高温合金与Ni基单晶高温合金籽晶的一次枝晶间距相同，且二次枝晶形貌相同。