[发明专利]一种高温合金材料的高通量制备方法

摘要

本发明涉材料基因组计划中高通量制备技术领域，具体为一种高温合金材料的高通量制备方法。该方法步骤如下：(1)将熔融石蜡通过注蜡机将蜡注入金属模具内；(2)将胶布黏贴于需放置金属块或合金块的位置面；(3)将组合好的蜡模烧结制成刚玉模壳；(4)将金属块或合金块置于刚玉模壳内，采用刚玉粉进行密封；(5)将刚玉模壳置于定向凝固炉中进行定向凝固。本发明具有制备工艺简单，成本低廉等特点，突破了扩散多元节只能实现固/固相变高通量制备成分组织样品。而无法实现合金凝固由液相到固相转变过程中成分组织样品，特别是共晶反应组织的高通量制备，本方法可实现固/液相变的组织样品的高通量制备，从而有利于高温合金材料研发。

主权项

1.一种高温合金材料的高通量制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）将石蜡融化，通过注蜡机将熔融石蜡注入具有台阶形状的金属模具内，并保持到石蜡冷却到室温，形成蜡模；（2）将尺寸为5×5mm～15×15mm的块状胶布黏贴于需要放置金属块或合金块的预置位置，该位置为蜡模上台阶形状五个面中的任意一个面；（3）将组合好的蜡模通过挂浆法制成刚玉模壳，制成刚玉模壳后将胶布去除，并在大气气氛条件下进行成型刚玉模壳的烧结；在刚玉模壳制备过程中预留出后续添加金属块或合金块的空隙；（4）采用线切割将纯金属W、Mo、Hf、Re或W‑Al、Ni‑Ti合金切成与台阶形状相适应的尺寸，金属块或合金块的形状是正方体或长方体，采用刚玉粉与硅溶胶进行混合，利用混合物对金属块或合金块的外表面进行密封；所述混合物中，按质量百分含量计，硅溶胶为5～15%，刚玉粉为85～95%；（5）将带有W、Mo、Hf、Re金属块或W‑Al、Ni‑Ti合金块的模壳置于真空定向凝固炉中，在真空度为0.01～10Pa，温度850～1000℃烧结，以防止金属块或合金块发生氧化，保温0.5～1h，随后以10～30℃/min升温至1400～1600℃，保温0.5～1h，并将高温合金熔体浇注至刚玉模壳，在拉速为1～9mm/min条件下进行定向凝固，通过拉速控制金属块或合金块与液态合金之间的扩散。