一种刚玉陶瓷型壳钝化方法
【技术领域】
[0001]本发明属于单晶叶片的精密铸造技术领域，具体涉及一种刚玉陶瓷型壳钝化方法。
【背景技术】
[0002]复杂空心结构涡轮叶片精铸技术是研制第三代和第四代航空发动机急需的核心技术，目前我国已经开始研制定向晶(单晶)组织的无余量涡轮叶片，但由于在材料和工艺上的基础都较差，合格率较低，成本高昂，达不到工程化应用和批量生产的程度，严重影响了型号研制和发动机性能的提升。其中无余量叶片表面粘砂、荧光显示等问题，一直是定向(单晶)叶片铸造的难题之一，影响叶片的质量稳定和可靠性。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的问题，本发明提供一种刚玉陶瓷型壳钝化方法，目的是通过将制备成型的陶瓷型壳在强化剂中浸泡，提高型壳内表面的致密度，提高型壳的物理和化学稳定性，同时提高型壳的高温性能，避免型壳在1500°C ~1600°C高温下与合金中活泼金属元素接触发生物理或化学反应，提高无余量叶片铸件表面质量。
[0004]实现本发明目的的技术方案按照以下步骤进行:
(1)将制备完成的刚玉陶瓷型壳表面杂质清理干净，毛刺、毛边打磨平整并采用压缩空气吹气处理，得到净化处理后的刚玉陶瓷型壳；
(2)按照体积比，硅酸乙酯:乙醇:蒸馏水:盐酸:醋酸=1000:(150~250):(90~150):(10~20):(3~10)配制强化剂，将配制好的强化剂装入金属容器中，金属容器的尺寸与刚玉陶瓷型壳相匹配；
(3)将净化处理后的刚玉陶瓷型壳放入装有强化剂的金属容器中浸泡15min~20min，浸泡后取出干燥，干燥时间> 48小时，得到钝化后的刚玉陶瓷型壳。
[0005]与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是:
本发明的技术方案将刚玉陶瓷型壳放入盛有强化剂的金属容器中进行钝化，强化剂的化学活性差，与金属不发生反应，但是却填充了刚玉陶瓷型壳表面的孔隙，并在刚玉陶瓷型壳表面形成一层致密的保护层，提高了其物理和化学稳定性，使其在后续浇注过程中与合金接触不发生物理或化学反应，从而提高无余量叶片表面质量，降低了叶片抛光修复工作量，提高了叶片的铸造合格率。特别是用于DZ417G和DZ125合金叶片定向铸造的刚玉陶瓷型壳经钝化处理后，叶片粘砂问题得到有效改善。
【附图说明】
[0006]图1是本发明对刚玉陶瓷型壳钝化的示意图；
其中:1:刚玉陶瓷型壳；2:强化剂；3:金属容器。
【具体实施方式】
[0007]实施例1
本实施例的刚玉陶瓷型壳钝化方法按照以下步骤进行:
(1)将制备完成的刚玉陶瓷型壳表面杂质清理干净，毛刺、毛边打磨平整并采用压缩空气吹气处理，得到净化处理后的刚玉陶瓷型壳；
(2)按照体积比，硅酸乙酯:乙醇:蒸馏水:盐酸:醋酸=1000:150:150:20:10配制强化剂，将配制好的强化剂装入金属容器中，金属容器的尺寸与刚玉陶瓷型壳相匹配；
(3)将净化处理后的刚玉陶瓷型壳放入装有强化剂的金属容器中浸泡15min，浸泡后取出干燥，干燥时间52小时，得到钝化后的刚玉陶瓷型壳。
[0008]实施例2
本实施例的刚玉陶瓷型壳钝化方法按照以下步骤进行:
(1)将制备完成的刚玉陶瓷型壳表面杂质清理干净，毛刺、毛边打磨平整并采用压缩空气吹气处理，得到净化处理后的刚玉陶瓷型壳；
(2)按照体积比，硅酸乙酯:乙醇:蒸馏水:盐酸:醋酸=1000:200:90:10:9配制强化剂，将配制好的强化剂装入金属容器中；
(3)将净化处理后的刚玉陶瓷型壳放入装有强化剂的金属容器中浸泡20min，浸泡后取出干燥，干燥时间48.5小时，得到钝化后的刚玉陶瓷型壳。
[0009]实施例3
本实施例的刚玉陶瓷型壳钝化方法按照以下步骤进行:
(1)将制备完成的刚玉陶瓷型壳表面杂质清理干净，毛刺、毛边打磨平整并采用压缩空气吹气处理，得到净化处理后的刚玉陶瓷型壳；
(2)按照体积比，硅酸乙酯:乙醇:蒸馏水:盐酸:醋酸=1000: 250:110:15:3配制强化剂，将配制好的强化剂装入金属容器中；
(3)将净化处理后的刚玉陶瓷型壳放入装有强化剂的金属容器中浸泡18min，浸泡后取出干燥，干燥时间50小时，得到钝化后的刚玉陶瓷型壳。
【主权项】
1.一种刚玉陶瓷型壳钝化方法，其特征在于按照以下步骤进行: (1)将制备完成的刚玉陶瓷型壳表面杂质清理干净，毛刺、毛边打磨平整并采用压缩空气吹气处理，得到净化处理后的刚玉陶瓷型壳； (2)按照体积比，硅酸乙酯:乙醇:蒸馏水:盐酸:醋酸=1000:(150~250):(90~150):(10~20):(3~10)配制强化剂，将配制好的强化剂装入金属容器中，金属容器的尺寸与刚玉陶瓷型壳相匹配； (3)将净化处理后的刚玉陶瓷型壳放入装有强化剂的金属容器中浸泡15min~20min，浸泡后取出干燥，干燥时间> 48小时，得到钝化后的刚玉陶瓷型壳。
【专利摘要】本发明属于单晶叶片的精密铸造技术领域，具体涉及一种刚玉陶瓷型壳钝化方法。本发明首先对制备完成的刚玉陶瓷型壳净化处理，按照体积比，硅酸乙酯：乙醇：蒸馏水：盐酸：醋酸=1000：（150~250）：（90~150）：（10~20）：（3~10）配制强化剂，将配制好的强化剂装入金属容器中，金属容器的尺寸与刚玉陶瓷型壳相匹配，将净化处理后的刚玉陶瓷型壳放入装有强化剂的金属容器中浸泡15min~20min，浸泡后取出干燥，干燥时间＞48小时，得到钝化后的刚玉陶瓷型壳。本发明提高了刚与陶瓷型壳内表面的致密度，提高了其物理和化学稳定性及高温性能，避免型壳在1500℃~1600℃高温下与合金中活泼金属元素接触发生物理或化学反应，提高无余量叶片铸件表面质量。
【IPC分类】C04B41/85
【公开号】CN105294166
【申请号】CN201510771182
【发明人】王延辉, 顾欣, 林时波, 韩宏, 刘建平
【申请人】沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月12日