加热炉用Co50耐热滑块/垫块精密铸造工艺研究在高温工业炉（如冶金、陶瓷、玻璃制造等领域）中，滑块和垫块是承受高温载荷及机械应力的关键部件。Co50钴基高温合金因其优异的高温强度、抗氧化性和耐腐蚀性能，成为制造耐热滑块/垫块的理想材料。本文针对Co50合金的精密铸造工艺展开分析，探讨其在高温工况下的应用优势及制造关键技术。

 一、Co50合金材料特性

Co50是一种钴基高温合金，典型成分为：Co-28Cr-4W-1C（质量分数%），并添加少量Ni、Fe等元素优化性能。其核心优势包括：

1. 高温稳定性：在1000℃以上仍能保持高强度，抗蠕变性能优异；

2. 抗氧化性：Cr元素在表面形成致密Cr?O?氧化膜，有效抵御高温氧化及硫化腐蚀；

3. 耐磨性：碳化物硬质相（如WC、Cr?C?）均匀分布，提升抗磨损能力；

4. 热膨胀系数低：适应高温环境下的热循环，减少结构变形风险。

加热炉用Co50耐热滑块 垫块精密铸造工艺

 二、精密铸造工艺流程

采用熔模精密铸造工艺（失蜡法）可满足滑块/垫块复杂结构的尺寸精度要求（CT6-CT7级），具体流程如下：

 1. 模具设计与蜡模制备

- 三维建模：根据滑块/垫块的服役条件（如受力方向、热梯度分布），优化几何结构，避免应力集中；

- 蜡模注射：选用低温蜡或水溶性蜡，通过压蜡机成型，表面光洁度需达Ra 3.2 μm以上；

- 模组组装：将多个蜡模组合成浇注系统，提升铸造效率。

 2. 型壳制备

- 浆料涂覆：采用硅溶胶-铝矾土复合粘结剂，分6-8层涂覆，每层撒布锆英砂（粒度80-120目）；

- 高温焙烧：在980-1050℃下焙烧2-3小时，去除残留蜡料并提高型壳强度。

 3. 合金熔炼与浇注

- 真空熔炼：在真空感应炉中熔炼Co50合金，控制熔炼温度1480-1550℃，避免元素烧损；

- 定向凝固：采用底部浇注工艺，配合石墨冷铁加速凝固，减少缩孔、气孔缺陷。

 4. 后处理工艺

- 热处理：1150℃固溶处理2小时+800℃时效处理6小时，提升合金组织均匀性；

- 表面精整：喷砂去除型壳残留，再通过电解抛光降低表面粗糙度（Ra≤1.6 μm）；

- 尺寸检测：使用三坐标测量仪（CMM）验证关键尺寸公差（±0.1 mm）。

加热炉用Co50耐热滑块 垫块精密铸造工艺

 三、工艺控制要点

1. 成分均匀性控制  

   - 熔炼时需精确控制Cr、W元素比例，避免偏析导致局部性能下降；

   - 采用氩气?；そ阶?，防止高温下合金氧化。

2. 缺陷预防措施  

   - 优化浇注系统设计（如增加冒口数量），降低缩松倾向；

   - 型壳预热至600℃后再浇注，减少熔融合金与型壳的温差应力。

3. 微观组织优化  

   - 通过定向凝固技术获得柱状晶结构，提升高温抗蠕变能力；

   - 碳化物尺寸控制在5-15 μm，确保耐磨性与韧性的平衡。

 四、应用效果与验证

某高温辊道炉采用Co50精密铸造滑块后，使用寿命从原镍基合金（如Inconel 718）的6个月延长至18个月。经金相分析显示，Co50合金在1100℃下服役1000小时后，氧化层厚度仅20-30 μm，未出现明显裂纹及剥落现象。

Co50耐热滑块/垫块的精密铸造工艺需综合材料特性、结构设计及过程控制，其核心在于通过真空熔炼、定向凝固及合理热处理实现组织优化。该工艺的成熟应用可显著提升高温炉设备运行稳定性，降低维护成本，为工业炉耐高温部件制造提供技术参考。