[发明专利]一种用于TiAl基合金精密铸造或定向凝固的模壳及制备该模壳的方法

权利要求书

1.制备用于TiAl基合金精密铸造或定向凝固的模壳的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：配制模壳惰性层浆料

惰性层浆料由氧化钇粉、氧化铝粉、铝溶胶、分散剂、消泡剂、表面活性剂组成，其中，氧化钇粉和氧化铝粉占浆料总重量的45～85％，氧化铝粉占氧化钇粉和氧化铝粉总重量的比例不高于30％；铝溶胶占料浆总重量的14％～54％，消泡剂占料浆总重量的0.01％～1％、分散剂占料浆总重量的0.01～1％，表面活性剂占料浆总重量的0.01％～1％；并且铝溶胶、氧化钇粉、氧化铝粉、消泡剂、分散剂和表面活性剂的总量之和为100％；

步骤二：配制模壳过渡层浆料及背层浆料

过渡层浆料及背层浆料均由氧化铝粉、铝溶胶、分散剂、消泡剂和表面活性剂组成，其中，氧化铝粉占料浆总重的45～85％，铝溶胶占料浆总重的14～54％，消泡剂占料浆总重的0.01％～1％，分散剂占料浆总重量的0.01～1％，表面活性剂占料浆总重量的0.01～1％；并且氧化铝粉、铝溶胶、消泡剂、分散剂和表面活性剂的总量之和为100％；

步骤三：制备模壳惰性层

将形状为铸件形状的蜡模浸入步骤一制得的惰性层浆料中3～15s后取出，称为挂浆，均匀撒上电熔氧化钇砂，干燥8～24h；重复上述挂浆、撒砂和干燥过程2～4次，形成模壳惰性层；

步骤四：制备模壳过渡层

将步骤三制备好的模壳惰性层浸入步骤二制得的过渡层浆料中3～20s后取出，称为挂浆，均匀撒上电熔白刚玉砂，干燥7～20h；并重复该挂浆、撒砂和干燥过程1～3次；

步骤五：制备模壳背层

将步骤四制备好的模壳过渡层浸入步骤二制得的背层浆料中3～20s后取出，称为挂浆，均匀撒上电熔白刚玉砂，干燥7～15h；并重复该挂浆、撒砂和干燥过程3～7次，最后一层只挂浆不撒砂，制备完成后干燥8～36h，制得模壳预成型件；

步骤六：脱蜡

将步骤五中制得的模壳预成型件置于温度为200～500℃脱蜡炉内，脱蜡5～25分钟，制得模壳生坯；

步骤七：焙烧

将步骤六中脱蜡后的模壳生坯放入电阻炉内进行焙烧，设定升温速率为0.2～6℃/min，焙烧温度为1000℃～1800℃，并在1000℃～1800℃条件下保温1h～6h，然后随炉冷却至室温后取出，制得用于TiAl基合金精密铸造或定向凝固的模壳。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，消泡剂是正辛醇、正戊醇、有机硅树脂中的一种；分散剂是OP-10、JFC、OP-7中的一种。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中配置惰性层料浆中所用氧化钇粉、氧化铝粉的粒度均为200～500目，惰性层料浆流杯粘度为20～100s。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤二中配置过渡层和背层料浆中氧化铝粉的粒度为200～400目，过渡层及背层料浆流杯粘度为18～80s。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤三中所述的电熔氧化钇砂的粒度为30～180目，干燥温度为18～30℃，相对湿度为40～90％。

6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤四中所述的电熔白刚玉砂的粒度为20～120目，干燥温度为18～30℃，相对湿度为35～80％。

7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤五中所述的电熔白刚玉砂的粒度15～100目，干燥温度为18～30℃，相对湿度为30～70％。