一種減少單晶高溫合金精鑄件表面缺陷的腐蝕方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種減少單晶高溫合金精鑄件表面缺陷的腐蝕方法，該方法為：清理精鑄件表面雜質(zhì)后；將腐蝕劑和精鑄件放入腐蝕槽中，使精鑄件浸入腐蝕劑中，并在腐蝕槽外加熱，使腐蝕液溫度在20-60℃，腐蝕15-60min后，腐蝕產(chǎn)物脫落，晶粒組織顯現(xiàn)；將精鑄件從腐蝕槽中取出，用清水沖洗，并刷去殘留的腐蝕產(chǎn)物，洗凈后晾干。本發(fā)明主要適用于含Re的鎳基單晶高溫合金的宏觀腐蝕。該宏觀腐蝕方法具有操作簡(jiǎn)單、易控制的特點(diǎn)，可以清晰的顯示熱處理引起的再結(jié)晶晶粒組織，用目視或普通放大鏡可容易的辨析組織缺陷。本發(fā)明可以減少單晶合金由局部過(guò)腐蝕引起的表面缺陷，增加單晶高溫合金精鑄件的成品率。
【專利說(shuō)明】一種減少單晶高溫合金精鑄件表面缺陷的腐蝕方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高溫合金【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種減少單晶高溫合金精鑄件表面缺陷的腐蝕方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了滿足航空發(fā)動(dòng)機(jī)日益提高的推重比和節(jié)能環(huán)保的要求，發(fā)動(dòng)機(jī)中最主要的承溫部件高溫合金從多晶發(fā)展出定向合金及單晶合金。單晶合金由于去除了高溫下弱化的晶界，性能得到大幅提高。但在單晶制備過(guò)程中，雜晶和再結(jié)晶等晶粒缺陷將導(dǎo)致性能的顯著降低。因此，單晶高溫合金精鑄件必須經(jīng)過(guò)宏觀腐蝕和晶粒檢查。
[0003]為了獲得更優(yōu)的性能，單晶高溫合金經(jīng)歷了從第一代的無(wú)Re合金到第二代的含3%Re合金，發(fā)展至第三代含6% Re的合金及最新發(fā)展的第四代在高Re基礎(chǔ)上加入Ru的合金。Re的加入明顯增加了高溫合金的高溫性能。
[0004]經(jīng)過(guò)專利文獻(xiàn)檢索，未發(fā)現(xiàn)有鎳基高溫合金精鑄件的宏觀腐蝕方法的相關(guān)專利技術(shù)。為了顯示高溫合金晶粒組織，一般采用鹽酸雙氧水腐蝕，其配比為HCl: H2O=1:1，這種腐蝕劑適合第一代單晶高溫合金的宏觀腐蝕。而采用該腐蝕劑腐蝕含Re合金鑄件時(shí)，雖然仍能觀察到晶粒缺陷，但后續(xù)的表面缺陷檢測(cè)出現(xiàn)多處星點(diǎn)狀顯示，造成大量零件報(bào)廢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種減少單晶高溫合金精鑄件表面缺陷的腐蝕方法，該方法具有操作簡(jiǎn)單、易控制等特點(diǎn)，可以減少單晶合金由局部過(guò)腐蝕引起的表面缺陷，增加單晶高溫合金精鑄件的成品率。
[0006]本發(fā)明提供了一種減少單晶高溫合金精鑄件表面缺陷的腐蝕方法，該方法主要步驟如下:
[0007]( I)清理精鑄件表面雜質(zhì)；
[0008](2)將腐蝕劑和精鑄件放入腐蝕槽中，使精鑄件浸入腐蝕劑中，并在腐蝕槽外用水浴或恒溫爐加熱，使腐蝕液溫度在20-60°C，腐蝕15-60min后，可見(jiàn)明顯的腐蝕產(chǎn)物脫落，晶粒組織顯現(xiàn)；
[0009](3)將精鑄件從腐蝕槽中取出，用清水沖洗，并用刷子刷去殘留的腐蝕產(chǎn)物，洗凈后晚干。
`[0010]本發(fā)明提供的減少單晶高溫合金精鑄件表面缺陷的腐蝕方法，所述腐蝕劑的配比為:硝酸:1000-2000ml、氫氟酸:750_1500ml、蒸餾水:1700_3500ml。腐蝕溫度為 20_60°C ；腐蝕時(shí)間為15_60min。
[0011]本發(fā)明提供的減少單晶高溫合金精鑄件表面缺陷的腐蝕方法應(yīng)用于含Re的鎳基單晶高溫合金的晶粒組織顯示。
[0012]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)單、易控制的特點(diǎn)?？梢钥焖俚娘@示熱處理引起的再結(jié)晶晶粒組織。
[0014]2、本發(fā)明可以減少單晶合金由局部過(guò)腐蝕引起的表面缺陷，增加單晶高溫合金精鑄件的成品率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中腐蝕出的再結(jié)晶晶粒缺陷形貌；
[0016]圖2為本發(fā)明實(shí)施例2中腐蝕出的雜晶缺陷形貌。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明予以進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不因此而限制本發(fā)明。
[0018]實(shí)施例1
[0019]稱量2500ml蒸餾水、1000ml氫氟酸、1200ml硝酸，配制腐蝕劑，混合均勻。
[0020]將一組熱處理的DD5精鑄葉片放入腐蝕槽內(nèi)，再將腐蝕劑倒入腐蝕槽中，保證腐蝕劑浸沒(méi)鑄件,腐蝕槽外進(jìn)行水浴加熱，并測(cè)量腐蝕液溫度在20-60°C之間。腐蝕時(shí)間約 30min。再用清水沖洗后去除表面殘?jiān)?。目視觀察鑄件表面的晶粒缺陷顯示清晰，如圖1所示。圖中尺寸約2X8mm的再結(jié)晶晶粒與基體襯度明顯，同時(shí)沿單晶鑄件生長(zhǎng)方向的枝晶也顯示出來(lái)。繼續(xù)對(duì)該組9件鑄件進(jìn)行熒光檢測(cè)表面缺陷，均未檢測(cè)到表面缺陷，沒(méi)有出現(xiàn)多處星點(diǎn)狀顯示。
[0021]實(shí)施例2
[0022]稱量3000ml蒸 餾水、1000ml氫氟酸、1500ml硝酸，配制腐蝕劑，混合均勻。
[0023]將一組熱處理的DD5精鑄件放入腐蝕槽內(nèi)，再將腐蝕劑倒入腐蝕槽中，使腐蝕劑浸沒(méi)鑄件，腐蝕槽下用可控溫電爐進(jìn)行加熱，保持腐蝕液溫度在20-60°C之間。腐蝕時(shí)間約 40min。再用清水沖洗去除腐蝕產(chǎn)物后目視觀察鑄件表面的晶粒缺陷，如圖2所示?？捎^察到清楚的兩條雜晶缺陷。繼續(xù)對(duì)該組15件鑄件進(jìn)行熒光檢測(cè)表面缺陷，僅I件由于鑄造缺陷出現(xiàn)顯示，其余鑄件均未檢測(cè)到表面缺陷，沒(méi)有出現(xiàn)多處星點(diǎn)狀顯示。
[0024]實(shí)施例3:
[0025]稱量2000ml蒸餾水、1000ml氫氟酸、1200ml硝酸，配制腐蝕劑，混合均勻。
[0026]將一組熱處理的DD32精鑄葉片放入腐蝕槽內(nèi)，再將腐蝕劑倒入腐蝕槽中，保證腐蝕劑浸沒(méi)鑄件，腐蝕槽外進(jìn)行水浴加熱，確保腐蝕液溫度在20-60°C之間。腐蝕時(shí)間約 30min。再用清水沖洗后去除表面殘?jiān)?。目視觀察鑄件表面的晶粒缺陷顯示清晰。再結(jié)晶晶粒與基體襯度明顯。繼續(xù)對(duì)該組鑄件進(jìn)行熒光檢測(cè)表面缺陷，均未檢測(cè)到表面缺陷，沒(méi)有出現(xiàn)多處星點(diǎn)狀顯示。
【權(quán)利要求】
1.一種減少單晶高溫合金精鑄件表面缺陷的腐蝕方法，其特征在于:該方法主要步驟如下:(I)清理精鑄件表面雜質(zhì)；(2 )將腐蝕劑和精鑄件放入腐蝕槽中，使精鑄件浸入腐蝕劑中，并在腐蝕槽外加熱，使腐蝕液溫度在20-60°C，腐蝕15-60min后，腐蝕產(chǎn)物脫落，晶粒組織顯現(xiàn)；(3)將精鑄件從腐蝕槽中取出，用清水沖洗，并刷去殘留的腐蝕產(chǎn)物,洗凈后晾干。
2.按照權(quán)利要求1所述減少單晶高溫合金精鑄件表面缺陷的腐蝕方法，其特征在于: 所述腐蝕劑的配比為:硝酸:1000-2000ml、氫氟酸:750-1500ml、蒸餾水:1700_3500ml。
3.按照權(quán)利要求1所述減少單晶高溫合金精鑄件表面缺陷的腐蝕方法，其特征在于: 所述腐蝕槽外加熱的方式為水浴或恒溫爐加熱。
4.權(quán)利要求1所述減少單晶高溫合`金精鑄件表面缺陷的腐蝕方法應(yīng)用于含Re的鎳基單晶高溫合金的晶粒組織顯示。
【文檔編號(hào)】C30B29/52GK103451738SQ201210180022
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月1日
【發(fā)明者】孟杰, 徐福濤, 周亦胄, 金濤, 孫曉峰, 王亮, 王猛, 李博, 劉麗杰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院金屬研究所