铸造方法、铸件制品及铸造系统技术方案

本发明专利技术涉及铸造方法、铸件制品及铸造系统。公开了一种铸造方法、铸件制品和铸造系统。铸造方法包括在模具中提供基础材料、将流体材料引导到模具中、以及凝固基础材料和流体材料来形成铸件制品。基础材料具有第一密度和第一成分。流体材料具有第二密度和第二成分。第一密度不同于第二密度，第一成分不同于第二成分，或第一密度不同于第二密度且第一成分不同于第二成分。铸件制品包括源自基础材料的第一材料凝固，以及源自流体材料的第二材料凝固。铸造系统包括用于容纳基础材料的模具，以及用于将流体材料引导到容纳基础材料的模具中的具有流控制特征部的输入构造。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及铸造方法、铸件制品及铸造系统。公开了一种铸造方法、铸件制品和铸造系统。铸造方法包括在模具中提供基础材料、将流体材料引导到模具中、以及凝固基础材料和流体材料来形成铸件制品。基础材料具有第一密度和第一成分。流体材料具有第二密度和第二成分。第一密度不同于第二密度，第一成分不同于第二成分，或第一密度不同于第二密度且第一成分不同于第二成分。铸件制品包括源自基础材料的第一材料凝固，以及源自流体材料的第二材料凝固。铸造系统包括用于容纳基础材料的模具，以及用于将流体材料引导到容纳基础材料的模具中的具有流控制特征部的输入构造。【专利说明】铸造方法、铸件制品及铸造系统
本专利技术针对一种制造方法和制得制品。更具体而言，本专利技术针对铸造方法、铸件制品和铸造系统。
技术介绍
各种制品由一种以上的材料组装，形成了制品的多个部分。大体上，此类制品通过使用装固技术(如，焊接、粘合、熔合、软钎焊、硬钎焊或它们的组合)将第一材料装固到第二材料上来形成。此类技术存在各种缺陷。例如，此类技术可对于合金存在有限的适用性，可经受疲劳，可分层，或它们的组合。 由组合的合金形成的制品通常用于发电系统、发动机、桥梁、建筑物、风轮机和其它大型结构。此类结构连续地经受增加的力，以提供改善的效率且/或应对新的环境条件。此类制品需要对疲劳的增加的抵抗力、增加的机械性能、增加的制造能力，增加的设计寿命，以及降低的寿命周期成本。具有两种或多种材料的已知构件并未充分满足所有期望的参数。 当合金铸块冷却时，存在影响形成的制品的最终结构的许多因素。例如，当熔化的合金倒入模具中时，模具与合金之间的温差引起模具壁处的热对流。对流有助于形成在壁上的金属枝晶的分离和破裂。那些枝晶用作用于形成等轴晶粒的核。改变局部成分有助于分离，这使晶粒形成进一步复杂化。此外，合金的成分和铸件冷却的速率影响最终晶粒结构。已知的铸造方法并未充分解决关于晶粒形成的此类问题。 本领域中期望的是不存在一个或多个以上缺陷的铸造方法、铸件制品和铸造系统。
技术实现思路
在示例性实施例中，一种铸造方法包括在模具中提供基础材料、将流体材料引导到模具中、以及凝固基础材料和流体材料来形成铸件制品。基础材料具有第一密度和第一成分。流体材料具有第二密度和第二成分。第一密度不同于第二密度，第一成分不同于第二成分，或第一密度不同于第二密度且第一成分不同于第二成分。 在另一个示例性实施例中，铸件制品包括源自基础材料的第一材料凝固和源自流体材料的第二材料凝固。基础材料具有第一密度和第一成分。流体材料具有第二密度和第二成分。第一密度不同于第二密度，第一成分不同于第二成分，或第一密度不同于第二密度且第一成分不同于第二成分。 在另一个示例性实施例中，一种铸造系统包括用于容纳基础材料的模具和用于将流体材料引导到容纳基础材料的模具中的输入构造。输入构造包括用于减小或防止流体材料进入模具中的引导速率增加的流控制特征部。 一种铸造方法，包括:在模具中提供基础材料，基础材料具有第一密度和第一成分； 将流体材料引导到模具中，流体材料具有第二密度和第二成分；以及凝固基础材料和流体材料来形成铸件制品；其中第一密度不同于第二密度，第一成分不同于第二成分，或第一密度不同于第二密度且第一成分不同于第二成分。 优选地，基础材料形成铸件制品的第一部分，且流体材料形成铸件制品的第二部分。 优选地，铸件制品包括具有第一热膨胀系数的第一区以及具有第二热膨胀系数的第二区，第一热膨胀系数不同于第二热膨胀系数。 优选地，铸件制品包含相比于定向凝固晶粒更大的等轴晶粒浓度。 优选地，铸件制品包括比等轴晶粒更大的定向凝固晶粒浓度。 优选地，模具为底部给送模具。 优选地，模具为顶部给送模具。 优选地，模具以一定速率冷却，该速率产生相比于定向凝固晶粒更大的等轴晶粒浓度。 优选地，模具以一定速率冷却，该速率产生相比于等轴晶粒更大的定向凝固晶粒浓度。 优选地，包括联接到模具上的流控制特征部。 优选地，流控制特征部包括用于减小或防止流体材料的弓I导速率增加的限流器。 优选地，流控制特征部包括用于减小或防止流体材料的引导速率增加的凸起。 优选地，具有小于基础材料的密度的流体材料被引导到顶部给送模具中。 优选地，具有大于基础材料的密度的流体材料被引导到底部给送模具中。 优选地，包括将附加的材料引导到模具中。 优选地，附加材料所具有的密度和成分不同于基础材料的密度和成分及流体材料的密度和成分。 优选地，基础材料为超级合金。 优选地，流体材料为超级合金。 一种铸件制品，包括:源自基础材料的第一材料凝固，基础材料具有第一密度和第一成分；以及源自流体材料的第二材料凝固，流体材料具有第二密度和第二成分；其中第一密度不同于第二密度，第一成分不同于第二成分，或第一密度不同于第二密度且第一成分不同于第二成分。 一种铸造系统，包括:用于容纳基础材料的模具；以及用于将流体材料引导到容纳基础材料的模具中的输入构造；其中输入构造包括用于减小或防止流体材料的引导速率增加的流控制特征部。 本专利技术的其它特征和优点将从结合附图的优选实施例的以下更详细的描述中清楚，附图通过举例的方式示出了本专利技术的原理。 【专利附图】【附图说明】 图1为根据本公开内容的实施例的产生具有等轴晶粒的示例性铸件制品的示例性铸造方法的示意图。 图2为根据本公开内容的实施例的产生具有定向凝固晶粒的示例性铸件制品的示例性铸造方法的示意图。 图3为根据本公开内容的实施例的产生具有等轴晶粒的示例性铸件制品的示例性铸造方法的示意图。 图4为根据本公开内容的实施例的产生具有定向凝固晶粒的示例性铸件制品的示例性铸造方法的示意图。 只要可能，则相同的参考标号将在附图中始终表示相同的部分。 【具体实施方式】 提供了一种示例性铸造方法、铸件制品和铸造系统。相比于未使用本文公开的一个或多个特征的方法和产品，本公开内容的实施例增加了抗疲劳性、增加了抗氧化性、减少了蠕变且减少了腐蚀、改善了可焊接性，或它们的组合。 参看图1，铸造方法100包括提供具有第一密度和第一成分的基础材料101 (步骤102)。在一个实施例中，基础材料101被引导到模具110中。具有第二密度和第二成分的流体材料103被引导到模具110中(步骤104)。方法100包括凝固(步骤106)基础材料101和流体材料103来形成铸件制品109。 基础材料101为例如能够在熔化之后或从熔化状态凝固的任何适合的材料。流体材料103为能够流动的任何适合的材料。流体材料103处于预定温度，预定温度高于流体材料103的固态范围和/或液态范围。适合的材料包括但不限于金属、金属合金、超级合金或它们的组合。 在一个实施例中，基础材料101和流体材料103在锻造成合金时包括Y ’微观结构。 在一个实施例中，基础材料101的第一密度不同于流体材料103的第二密度。密度差异引起基础材料101与模具110内的流体材料103分离。所得的铸件制品109形成，具有第一部分111和第二部分113。第一部分111由基础材料101产生，且第二部分113由流体材料103产生。在一个实施例中，第一部分111和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸造方法，包括：在模具中提供基础材料，所述基础材料具有第一密度和第一成分；将流体材料引导到所述模具中，所述流体材料具有第二密度和第二成分；以及凝固所述基础材料和所述流体材料来形成铸件制品；其中所述第一密度不同于所述第二密度，所述第一成分不同于所述第二成分，或所述第一密度不同于所述第二密度且所述第一成分不同于所述第二成分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：崔岩，冯干江，SC科特林加姆，林德超，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US