[发明专利]用于不同晶体取向铸造单晶高温合金的籽晶切割装置及方法

权利要求书

1.一种切割籽晶的方法，其特征在于，基于一种用于不同晶体取向铸造单晶高温合金的籽晶切割装置，包括切割机（1）、底部装置（3）和顶部装置（4）；所述底部装置（3）设置于切割机（1）的置物台（2）上，顶部装置（4）设置于底部装置（3）上端；

所述底部装置（3）包括固定支撑板（6）、角度分度盘（7）和基座（9），角度分度盘（7）位于固定支撑板（6）和基座（9）的中间，用于控制、校正一次枝晶方向Gamma角的角度；

所述顶部装置（4）包括连接板I（13）、中间角度分度盘（14）、试样夹头（15）、分度盘I（16）和分度盘II（21）；中间角度分度盘（14）设在连接板I（13）的上方，用于控制、校正一次枝晶方向Delta角的角度，分度盘I（16）和分度盘II（21）设置于中间角度分度盘（14）的上方，分别用于控制、校正二次枝晶方向Alpha角及Beta角的角度，试样夹头（15）固定在分度盘I（16）内，测试时待测单晶试棒（5）安装于试样夹头（15）上能够被切割机（1）切割；

切割时，包括如下步骤：

第一步，对单晶试棒（5）进行一次枝晶角度和二次枝晶角度的测定，获取一次枝晶方向Gamma角及Delta角；

单晶试棒（5）的直径为15mm，通过X射线衍射仪测单晶试棒（5）的一次枝晶和二次枝晶的角度；

第二步，将测定取向时单晶试棒（5）表面轴线标记方向记作参考方向，单晶试棒（5）一次枝晶方向与晶体学[001]方向平行，根据枝晶生长方向确定晶体取向；单晶试棒（5）轴线所在XOY平面为一次枝晶方向Delta角度的阈值范围，单晶试棒（5）轴线所在XOZ平面为一次枝晶方向Gamma角度的阈值范围；

第三步，根据第二步获取的Delta角度，将顶部装置（4）的中间角度分度盘（14）旋定对应角度进行方向校正；根据第二步获取的Gamma角度，将底部装置（3）的角度分度盘（7）旋定对应角度进行方向校正；

第四步，根据第三步完成单晶试棒（5）方向准确校正后，通过切割机（1）进行籽晶块切割，获得的籽晶块即为[001]取向的籽晶；

第五步，若需要切割[011]或者[111]方向的籽晶时，根据晶体取向的晶体学关系，[001]取向为晶胞的面对角线方向，[111]取向为晶胞的体对角线方向，则对第三步获得的校正后的标准[001]取向的单晶试棒（5）进行相应旋转，获取校正[011]方向及[111]方向，再通过切割机（1）进行籽晶块切割，获得的籽晶块即为[011]和[111]取向的籽晶。

2.根据权利要求1所述的一种切割籽晶的方法，其特征在于，分度盘I（16）和试样夹头（15）同轴设置。

3.根据权利要求1所述的一种切割籽晶的方法，其特征在于，试样夹头（15）为内孔径为15mm的空心圆柱体。

4.根据权利要求1所述的一种切割籽晶的方法，其特征在于，分度盘I（16）、分度盘II（21）和中间角度分度盘（14）均为圆柱形，且所述分度盘I（16）、分度盘II（21）和中间角度分度盘（14）的旋转角度范围为0°至360°；角度分度盘（7）的旋转角度范围为0°至180°。

5.根据权利要求1所述的一种切割籽晶的方法，其特征在于，所述底部装置（3）还包括定位螺栓I（8）、插槽I（10）、插槽II（11）、定位螺栓II（12）、连接板VII（23）和连接板VIII（24），插槽I（10）设置在基座（9）上，插槽II（11）设置在固定支撑板（6）上，连接板VII（23）和连接板VIII（24）通过定位螺栓I（8）和定位螺栓II（12）与基座（9）和固定支撑板（6）垂直设置。

6.根据权利要求5所述的一种切割籽晶的方法，其特征在于，连接板VII（23）和连接板VIII（24）组合为倒弧形，呈“〖”形状；所述插槽II（11）数量为3个， 3个插槽II（11）平行设置，且插槽II（11）上窄下宽呈“凸”型。