[发明专利]一种高温合金钢锭模用模底砖的制备方法

说明书

本发明属于耐火材料技术领域，特别涉及一种高温合金钢锭模用模底砖的制备方法。本发明的模底砖上均匀地涂覆有厚度为0.5~1mm涂料，模底砖的制备方法包括以下步骤：（1）制备模底砖和涂覆在模底砖上的涂料；（2）将制备的涂料均匀地涂覆在模底砖的使用面上，并将涂覆有涂料的模底砖使用面朝上置于加热炉内烘烤，烘干后制得成品模底砖。本发明的模底砖由细小的粉末颗粒热压制得，抗冲击能力强，耐热腐蚀性能好；涂料是由粒径小于1μm的粉末颗粒制得，涂层更加光滑、紧致，涂层的使用使得模底砖更加耐钢液冲击，不易被钢液冲刷起耐火材料，在脱模的过程中不易粘砖；制备的模底砖较传统模底砖在强度上有较大提升，浇铸出来的高温合金洁净度更高。

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，特别涉及一种高温合金钢锭模用模底砖的制备方法。

背景技术

高温合金是指能在600℃以上高温及一定应力作用的环境下长期工作的一类合金。高温合金凭借优异的抗氧化和抗热腐蚀性能在航空发动机、汽车发动机、燃气轮机、核电、石油化工等多个领域广泛应用。我国目前正在大力发展航天航空产业，力求能自主研发国际先进的航天航空发动机。我国对高端高温合金的需求将会逐步增大。为了提高高温合金产品质量，优化高温合金材料的各项性能指标，众多冶金工作者做出了大量的努力。而模底砖作为真空感应炉熔炼浇铸过程中直接接触钢液的一个部件，其性能情况值得重视。

真空感应熔炼高温合金使用的模底砖是一种钢锭模下部的衬砖。浇注时钢液会直接浇注至模底砖的上部，因此，模底砖的各项性能指标将会对熔炼的高温合金质量产生一定的影响。目前传统的模底砖表层易冲刷，冲刷下的耐火材料会进入钢液，对钢液造成污染，而且在脱模时还会发生粘砖现象，为后续钢锭的处理带来麻烦。因为以上问题，所以找到一种性能优异的模底砖和耐火涂层势在必行。

发明内容

本发明针对上述技术缺陷，提供了一种高温合金钢锭模用模底砖的制备方法。本发明制备的模底砖较传统模底砖在强度上有较大提升，可以有效地抵抗钢液的冲刷，热腐蚀，能够提高钢锭质量，且采用本发明模底砖及涂层浇铸出来的高温合金洁净度更高，有效地提高了高温合金质量。

为解决现有技术的不足，本发明采用以下技术方案：一种高温合金钢锭模用模底砖的制备方法，所述模底砖上均匀地涂覆有厚度为0.5～1mm涂料，具体包括以下步骤：

(1)制备模底砖和涂覆在模底砖上的涂料；

(2)将制备的涂料均匀地涂覆在模底砖的使用面上，并将涂覆有涂料的模底砖使用面朝上置于加热炉内烘烤，烘干后制得成品模底砖。

所述模底砖的材质为刚玉-莫来石，按质量分数计，包括以下组分：白刚玉：30％～40％，电熔莫来石：30％～35％，氧化铝：25％～30％，结合粘土：4％～5％。

所述模底砖的制备方法如下：将白刚玉、电熔莫来石、氧化铝粉末、结合粘土放入球磨机中球磨至粉末粒径小于5μm，将粉末放在模具中热压成型，得到刚玉-莫来石模底砖。

所述热压成型时的热压温度为1350～1400℃，压力为30～40MPa，保温时间1～2h。

所述刚玉-莫来石模底砖的外径公差为±1mm，高度公差为±0.5mm。

所述涂料为氧化铅、氨化硅、碳的混合物，使用球磨机将以上原料分别研磨成粒径均小于1μm的粉末，将三种粉末和水以质量比1:1进行混合，混匀后置于加热炉内干燥，待涂料呈糊状时取出待用。

按质量分数计，所述涂料的原料配比如下：氧化铅：60％～65％，氨化硅：30％～35％，碳：4％～6％。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明的模底砖由细小的粉末颗粒热压制得，抗冲击能力强，耐热腐蚀性能好，并且不同于隧道窑烧制，模具制成的模底砖尺寸更严格，表面更平整。