[专利与发明]国内专利：一种单晶高温合金铸件定向凝固用籽晶及其制备和应用-当前速读
本发明提供了一种单晶高温合金铸件定向凝固用籽晶及其制备和应用，该制备方法简单，可批量生产，其晶体取向精确，安装简单且籽晶空间位置固定准确，可满足批量制备高精度晶体取向单晶铸件的要求。
(资料图)
镍基单晶高温合金广泛应用于制造航空发动机及地面燃气轮机等关键热端部件。单晶高温合金部件的不同晶体取向对力学性能、抗冷热疲劳性能等影响明显。目前，国内单晶部件一次晶体取向偏离范围一般控制在10°以内，工业上普遍采用在定向凝固起始端添加螺旋选晶器的方式来获取镍基单晶高温合金铸件，但其仅能制备接近[001]晶体取向的单晶，无法控制其二次枝晶取向。若需获得精确晶体取向的镍基单晶高温合金铸件，则需采用籽晶法。对于籽晶法，无论是采用水冷HRS工艺还是液态金属冷却LMC工艺制备单晶部件，籽晶都需要预先置入铸件模壳底部，其形状及放置方式都会影响后续的单晶精确取向。
目前，普遍采用先制备单晶铸件，然后进行晶体取向标定，最后利用切取法制备籽晶。其工艺繁琐，成本高，籽晶晶体取向存在一定的偏离，在后续的使用过程中籽晶安装困难且无法准确控制其在模壳中的位置，这给工程上应用带来了极大的不便，甚至有时无法获得理想一次及二次晶体取向的单晶部件。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种单晶高温合金铸件定向凝固用籽晶及其制备和应用。籽晶为底部带锥形台结构的籽晶件，其底部为锥形台结构，顶部为圆柱体结构，锥形台结构上底面形状，尺寸与圆柱体结构截面相同。采用扩展锥台结构，利用定向凝固过程中枝晶逐渐扩展生长方式保证籽晶的晶体取向单一性与完整性，采用锥台加圆柱结构保证籽晶安装的稳定性与准确性。
图1籽晶主视图
图2籽晶俯视图
图3实施例1制备的籽晶串蜡模结构示意图
图4实施例2制备的籽晶串蜡模结构示意图
制备工艺流程为：设计籽晶尺寸，制备籽晶串蜡模，制备籽晶串模壳，采用定向凝固工艺制备由多个籽晶组成的籽品串，标定籽晶串晶体取向，并将籽晶串切割为籽晶单体，获得用于制备单晶高温合金铸件的定向凝固用籽晶。
图5铸件模壳内腔结构示意图
图6籽晶单体安装在单晶铸件模壳底部示意图
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