[发明专利]一种熔模铸造TiAl基合金壳模的制备方法

权利要求书

1.一种熔模铸造TiAl基合金壳模的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将粒度为300～400目的ZrO₂粉与锆溶胶按粉液比g/ml为2.5∶1～3.5∶1配置成室温流杯粘度为40～55秒的浆料；

2)将上述浆料涂覆在蜡模上，撒粒度为120～180目的ZrO₂砂，干燥；采用800～1100目的Al₂O₃砂与硅酸乙酯水解液按重量比2.2∶1～2.4∶1配置成室温流杯粘度为35～55秒的浆料，涂覆第2层，撒砂粒度为60～90目的Al₂O₃砂，氨干，干燥；

3)然后涂覆步骤2)的浆料，再撒粒度为30～50目的Al₂O₃砂，依次重复涂覆浆料和撒砂，制备第3～4层，氨干，干燥；接着再涂覆步骤2)的浆料，撒粒度为16～25目的Al₂O₃涂挂，并依次重复涂覆浆料和撒砂制备第5～7层，氨干，干燥；最后涂覆步骤2)的浆料，并撒6～10目的Al₂O₃砂制备最后一层，浸入强化剂，干燥；

4)脱蜡，烧结。

2.按照权利要求1的方法，其特征在于Al₂O₃为经过煅烧的电熔Al₂O₃，硅酸乙酯水解液的成分为正硅酸乙酯、水、无水乙醇、盐酸和硼酸的混合液，其用量关系为正硅酸乙酯ml∶水ml∶无水乙醇ml∶浓盐酸g∶硼酸g为(800-1200)∶(150-180)∶(600-650)∶(8-10)∶(3-4)；强化剂的成分为正硅酸乙酯、水、无水乙醇和盐酸的混合液，其用量关系为正硅酸乙酯ml∶水ml∶无水乙醇ml∶浓盐酸g为(800-1200)∶(150-180)∶(600-650)∶(4-6)。

3.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤1)所述浆料制备过程中还添加润湿剂、消泡剂，其中润湿剂占浆料的重量百分含量为1～3‰，消泡剂占浆料的重量百分比为3～5‰，其中润湿剂为正辛醇；边搅拌锆溶胶边将ZrO₂粉加入，然后再依次加入润湿剂、消泡剂，搅拌2小时以上，放置12小时以后可涂料。

4.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤2)和3)的具体步骤为：将蜡模浸入上述浆料中，浸泡5～10秒，期间转动蜡模以便涂料覆型均匀，取出蜡模后悬放3～5秒，流掉多余涂料，撒粒度为120～180目数的ZrO₂砂，在温度为25～27℃，湿度为50～70％的环境下干燥12小时以上，构成面层；用800～1100目数的Al₂O₃砂与硅酸乙酯水解液按重量比2.2∶1～2.4∶1配置成室温流杯粘度为35～55秒的浆料，涂挂第2层，方式与涂覆第一层相同，撒粒度为60～90目的Al₂O₃砂，在温度为25～27℃、湿度为50～70％的环境下风干15～30分钟，然后将壳模放入封闭环境中，放置氨水，氨水浓度为40％，进行氨干15～45分钟，目的是使型壳快速硬化；氨干后，再放置在温度为25～27℃，湿度为50～70％的通风环境下干燥15～20分钟；然后采用相同的方法，涂覆800～1100目的Al₂O₃砂与硅酸乙酯水解液组成的浆料，撒粒度为35～45目的Al₂O₃砂涂挂第3～4层，干燥，氨干，干燥；撒粒度为20～30目的Al₂O₃涂挂第5～7层，干燥，氨干，再干燥；最后撒粒度为6～10目的煅烧后的电熔Al₂O₃砂，干燥，氨干，然后把壳模在强化剂里浸泡2～3分钟，在通风处放7～12小时。

5.按照权利要求4的方法，其特征在于，氨干时，每1m³封闭环境对应10ml氨水。

6.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤3)，蒸汽脱蜡或温水脱蜡后的壳模放置1～2小时后进行烧结，烧结过程为加热到400～500℃保温1～1.5小时，再加热到700～800℃保温1～1.5小时，最后加热到900～1100℃保温1～2小时，冷却至室温后可取出。