[发明专利]一种具有狭小缝隙的钛合金石墨型铸件的制备方法

权利要求书

1.一种具有狭小缝隙的钛合金石墨型铸件的制备方法，包括陶瓷型芯的制备、石墨型的制作、陶瓷型芯与石墨型的组型浇注以及陶瓷型芯的去除，所述陶瓷型芯经原料的准备、成型机成型和高温焙烧制得，其特征在于：所制得的陶瓷型芯在与石墨型组型浇注前，对陶瓷型芯的表面进行涂层处理，以得到待组型的陶瓷型芯，涂层处理的方法为：

（1）按照重量份数，将85份的氧化钇粉加入到15份的醋酸锆溶液中并进行搅拌，搅拌速度为1500r/min，搅拌时间为1h，得到涂层浆料；

（2）将焙烧后制得的陶瓷型芯放入所制备的涂层浆料中浸泡，并将浸泡后的陶瓷型芯取出放入温度23±4℃、湿度25%-40%的恒温恒湿环境，干燥24h；

（3）将干燥后挂有涂层浆料的陶瓷型芯放入焙烧炉进行二次焙烧，焙烧温度为1050℃、保温时间6h，然后炉冷至300℃打开炉门进行空冷，空冷完成后得到待组型的陶瓷型芯。

2.根据权利要求1所述的一种具有狭小缝隙的钛合金石墨型铸件的制备方法，其特征在于：用于涂层处理的陶瓷型芯按照以下步骤制备：

（1）按照重量份数，量取70-75份的二氧化硅粉、5-10份的石墨粉和20份的增塑剂作为原料，其中增塑剂由93份的K512蜡、5份的K2683蜡和2份聚乙烯均匀混合所得；

（2）将所量取的二氧化硅粉、石墨粉倒入干燥容器内充分搅拌混合，得到混合物料，其中搅拌速度为150r/min，搅拌时间1h；

（3）加热增塑剂使其溶化，确保其温度控制在110℃±5℃范围之内以保温30min；

（4）将所述的混合物料以100g/min的速度加入溶化后的增塑剂中，并边加入边搅拌，搅拌速度为100r/min，并在搅拌过程中保持110℃±5℃的温度，待所有混合物料完全加入增塑剂后，继续搅拌5h，得到成型浆料；

（5）安装陶瓷型芯成型所用的金属模具，陶瓷型芯成型所用的成型机为注射成型机，将成型浆料倒入注射成型机的料缸中，由注射成型机加热成型浆料，使其温度控制在110℃±5℃的范围内，然后将成型浆料注射到金属模具中，注射压力5MPa并保压20s，待其完全凝固后取出成型后的陶瓷型芯；

（6）将成型后的陶瓷型芯放入恒温恒湿的环境进行干燥，干燥后放入焙烧炉中进行高温焙烧，焙烧后得到用于涂层处理的陶瓷型芯。

3.根据权利要求1所述的一种具有狭小缝隙的钛合金石墨型铸件的制备方法，其特征在于：所述的高温焙烧方法为：所述焙烧炉升温到250℃保温1h，然后以每小时升温100℃的速度升温至1150℃，并保温3h，随后随炉冷却，当炉温降至300℃时，打开炉门进行空冷，空冷至室温时，取出炉中焙烧成型的陶瓷型芯。

4.根据权利要求1所述的一种具有狭小缝隙的钛合金石墨型铸件的制备方法，其特征在于：陶瓷型芯在涂层浆料中的浸泡时间为10min。

5.根据权利要求1所述的一种具有狭小缝隙的钛合金石墨型铸件的制备方法，其特征在于：所述陶瓷型芯与石墨型的组型浇注前，对制作好的石墨型以及经涂层处理所得的陶瓷型芯进行组型校验，并对组型校验合格的石墨型和陶瓷型芯进行真空除气处理，真空除气炉的真空度需小于0.009Pa，除气温度900℃±14℃，保温时间为2h。

6.根据权利要求5所述的一种具有狭小缝隙的钛合金石墨型铸件的制备方法，其特征在于：所述陶瓷型芯与石墨型的组型浇注方法为：对真空除气处理后的石墨型和陶瓷型芯进行合型，采用真空自耗电弧凝壳炉融化钛合金溶液，真空自耗电弧凝壳炉真空度小于0.009Pa、融化电流为22-30KA，将融化后的钛合金溶液浇入合型后的石墨型中，以成型钛合金铸件，并将其随炉冷却1h后打开炉门运出。

7.根据权利要求6所述的一种具有狭小缝隙的钛合金石墨型铸件的制备方法，其特征在于：对钛合金石墨型铸件采用机械方法去除石墨型，以取出所成型的钛合金铸件，并对钛合金铸件采用脱芯釜完成陶瓷型芯的去除，以获得具有狭小缝隙的钛合金石墨型铸件，脱芯压力为0.7Mpa、碱液浓度为40%，脱芯温度为150℃、脱芯时间为20h。

8.根据权利要求1所述的一种具有狭小缝隙的钛合金石墨型铸件的制备方法，其特征在于：所述氧化钇粉为325目。

9.根据权利要求2所述的一种具有狭小缝隙的钛合金石墨型铸件的制备方法，其特征在于：所述二氧化硅粉和石墨粉均为325目。