[发明专利]一种单晶铸件及其制备方法

权利要求书

1.一种单晶铸件制备方法，其特征在于，包括：将籽晶(1)和模壳(2)的籽晶腔(10)设计成相匹配的锥台形，并使籽晶(1)的高度设计成大于籽晶腔(10)的高度；将装配了籽晶(1)的模壳(2)安装在真空定向凝固炉的激冷底盘(3)上，利用籽晶(1)撑起模壳(2)，使模壳(2)不与激冷底盘(3)接触，由于籽晶(1)与籽晶腔(10)的锥度相同，且整个模壳(2)的重量全压在籽晶(1)上，籽晶与模壳(2)紧密贴合，没有间隙(4)，浇注金属液(5)不会流入形成披缝(6)，因而不会形成披缝杂晶(7)。

2.根据权利要求1所述的单晶铸件制备方法，其特征在于：利用真空定向凝固炉制备单晶铸件时，利用激冷底盘(3)将模壳(2)绝大部分升入定向凝固炉的热室，炉腔抽真空后进行预热，但籽晶腔(10)连同籽晶(1)仍保留在冷区；炉腔预热到设定温度后将模壳(2)的籽晶腔(10)升入热室，使得籽晶(1)部分进入热区；之后进行保温并浇注，最后将激冷底盘(3)缓慢下降，使模壳(2)按照设定速度降入冷室，籽晶(1)向上进行外延生长得单晶铸件。

3.根据权利要求2所述的单晶铸件制备方法，其特征在于：模壳(2)预热温度≥1500°，模壳(2)预热升温时间≥1小时，籽晶腔(10)连同籽晶(1)升入热室后保温时间12-18分钟。

4.根据权利要求1所述的单晶铸件制备方法，其特征在于：通过对真空定向凝固炉进行改造，将原来的激冷底盘(3)分拆设计成两套能够独立上下移动的模壳底盘(11)和籽晶底盘(12)，制备铸件时，先利用模壳底盘(11)将整个模壳(2)升入定向凝固炉的热室进行预热，模壳(2)预热过程中籽晶(1)仍保留在真空定向凝固炉的冷区，接着利用籽晶底盘(12)将籽晶(1)升入已经加热的模壳(2)中并顶紧，使模壳(2)稍微抬升与模壳底盘(11)分离，之后进行保温并浇注，最后将籽晶底盘(12)和模壳底盘(11)一起缓慢下降，使模壳(2)降入冷室，籽晶(1)向上进行外延生长得单晶铸件。

5.根据权利要求4所述的单晶铸件制备方法，其特征在于：所述模壳底盘上设有呈圆周阵列分布的多个通孔，每个所述通孔内均对应设有一个所述籽晶底盘(12)，所述模壳(2)上设有多个与所述籽晶底盘(12)一一对应的籽晶腔(10)，每个所述籽晶腔(10)内均安装有所述籽晶(1)，每个所述籽晶(1)向上进行外延生长均可以得到一个所述单晶铸件。

6.根据权利要求5所述的单晶铸件制备方法，其特征在于：多个所述通孔的分布圆周轴线与所述模壳底盘(11)的轴线重合。

7.根据权利要求4所述的单晶铸件制备方法，其特征在于：模壳(2)预热温度≥1500°，模壳(2)预热升温时间≥1小时，籽晶升入热室后保温时间4-6分钟。

8.根据权利要求1-7任一项所述的单晶铸件制备方法，其特征在于：所述籽晶的形状呈圆锥台形或正菱锥台形。

9.一种单晶铸件，其特征在于：采用权利要求1-8任一项所述的单晶铸件制备方法制得。

10.根据权利要求9所述的单晶铸件，其特征在于：所述单晶铸件为单晶叶片。