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申请/专利权人：西安航天发动机有限公司

摘要：本发明涉及一种能够实现K4202高温合金晶粒细化的成型方法。通过将母合金与镍纸包裹的TiC粉末一起放入坩埚，在真空熔炼炉中完成熔炼浇注过程。通过金属液毛细作用以及TiC颗粒自扩散，使得TiC颗粒均匀弥散分布在熔体中，为熔体晶体生长提供异质形核质点。TiC为熔点高且有良好的热稳定性陶瓷颗粒，与镍基合金均为共格界面，与K4202高温合金有着很好的润湿性。TiC的引入避免了传统细化剂通过中间合金引入而带入杂质和改变化学成分的风险。K4202高温合金晶粒尺寸得到巨大改善，提高了其700℃高温及室温力学性能。除此之外，本发明流程简单，经济高效，完全符合工业实际生产，对同类合金的晶粒细化有重要参考价值。

主权项：1.一种能够实现K4202高温合金晶粒细化的成型方法，其特征在于，包括：制备成型试棒蜡模以及浇注系统蜡模；蜡模表面精修并将试棒蜡模与浇注系统蜡模进行组合，以制备模壳；900℃~1000℃下对模壳高温焙烧并保温3h以上；按比例称取K4202高温合金棒料、TiC粉末，并对合金棒料进行吹砂、烘干处理；在坩埚中投入K4202高温合金棒料以及镍箔包裹的TiC粉末，然后置于真空熔炼炉加热至完全熔化；待合金液温度升至1435~1445℃时，将熔融金属液浇注入模壳中成型；所述制备模壳的过程控制要求：生产环境温度23±2℃；沾浆、控浆、淋砂过程控制要求：沾浆时模组浸入浆液时间70～90s；控浆时间在1～2min，控浆过程中，浇口杯朝上旋转；撒砂种类及目数要求：面层：80100目锆英砂，相对湿度：55%～65%，干燥时间：36h～42h；第二层～第三层：4060目上店砂，相对湿度：40%～60%，干燥时间：22h～26h；第四层～第六层：2040目上店砂，相对湿度：40%～60%，干燥时间：22h～26h；第七层：封浆，相对湿度：40%～60%，干燥时间：≥48h；模壳保温及出炉温度均为900℃~1000℃，模壳出炉到浇注的时间间隔控制在8~15min之间；TiC粉末的加入量为K4202高温合金总质量的1%~2.5%；镍纸包裹的TiC粉末与K4202高温合金夹持或捆绑在一起，同时在真空炉中进行熔炼；所述镍纸的长度为120~180mm，镍纸的宽度为80~120mm，镍纸的厚度小于或等于0.1~0.5mm；熔炼过程以及浇注过程均需保持熔炼炉内真空状态，真空度≤7.5×10-2Torr；浇注时合金液温度保持在1435~1445℃；浇注过程时间控制在3~8s。

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