具有保護層的合金鑄件及其制造方法

專利名稱：：具有保護層的合金鑄件及其制造方法
技術領域：
：本發明一般性涉及合金鑄件(alloycasting)領域，特另ij涉及液體冷卻的合金鑄件(liquidcooledalloycasting)及其制造方法。背景脈一般的，超合，件ffi31在模具中高于大約70(TC的高溫下在模具中澆注熔!4^屬形成。典型地，模具被方JCA液態金屬浴以7賴卩模具，^ia熔體的凝固。合意的是在液態金屬浴中i頓這樣的金屬，其具有相對低的密度、{鵬點(低于70(TC)和低成本。典型地被用于金屬浴中的金屬包括鋰(186。C)，鈉(98。C)，鎂(650°C)，鋁(660。C)，鉀(63°C)，鋅(419°C)，銦(156。C)，錫(232°C)，銻(630°C)，銫(28°C)，碲(450°C)，等等。金屬如鋰，鈉，鉀和銫具有低的熔敞鵬，但它們很易燃，因此導致安全問題。另一方面，金屬如鋅和銻具剤氐的蒸氣壓，由于此這^^屬會蒸發從而導致鑄造合金存在被污染的危險。其他的一些金屬，如汞，本質上是有毒的。鋁和錫通常作為液態金屬浴中的優選金屬。鋁比錫的熔點高。值得注意的是，鑄件和冷卻劑(液態金屬浴)之間的熱傳遞是驢的函數，因此，液態錫由于其更低的熔點，通常比液態鋁更優選用于從鑄件上移除熱量。由于澆鑄過程中涉及非常高的纟鵬，模具容易產^^。例如，模具和其內部的超合金之間的熱膨脹系數不匹配，可能導致模具中產生皿。一，紋形成，液態錫可以滲入模具并污^^件。液態劍受蝕鑄件表面，導致鑄件表面的蝕坑。值得注意的是，蝕坑^A表面向鑄件芯部延伸的缺陷。t^坑的產生是由于錫與超合金的組分發生反應生成錫化合物。避免在這麟件表面產生蝕坑的貌似合理的解決辦法是制造不會開裂的模具，從而卩Ilh液態金屬接觸到鑄件表面。然而，不可育,J造出這樣的模具。另夕卜，由于鑄件和模具間的熱膨脹不匹配，這種堅固的模具可能導致鑄件開裂。因此，需要為鑄ft^供抗液態金屬fftte(aliquidmetalattackresistantlayer)，以艦參或消除鑄件上的蝕賊改善鑄件的表面光潔度。
發明內容根據本發明技術的一個方面，提供了在合金鑄件表面上設置有保護層的合金鑄件。該保護層抵抗液態金屬的侵蝕，其中所述保護層包括在所述合金中存在的元素的氧化物。根據本發明駄的另一個方面，提供了在鑄件表面上體有連續的天然氧化物層的鶴合繊牛(acastingofanickel-basedalloy)。該天然氧化物層繊液態金屬的融。根據本發明脈的又一個方面，提供了在合纖牛表面上形成傲戶層的方法。該方、跑括將合金置于模具內，以及氧化所述合金中的元素以^^f述鑄件的表面上形成保護層。根據本發明技術的又一個方面，皿了在鑄{牛上形成氧化鋁層的方法。該方飽括提供在內表面上體有內涂層的模具，將合金置于模具內，其中所述合金中的至少一部分鋁還原了所述內涂層中的一部分成分以形成氧化鋁。根據本發明技術的又一個方面，提供了在鑄件上形成氧化鋁層的方法。該方飽括提供模具，將合金置于所述模具內以形成鑄件，以及在模具中提供氧化性氣氛用以氧化存在于所述合金中的至少一部分鋁。當結合附圖閱讀下列具體實施方式時，將使得本發明的這些以及其他特征、方面和優點變得更容易被，所述附圖中相似的附圖+斜己在全部附圖中，相似的部件，其中圖1是根據本發明技術的某些實驗案的具有f，層的鑄件的透視亂圖2是mi呈圖，用以舉例說明根據本發明技術的某些實案的具有保護層的鑄件的形成方法；圖3是根據參考圖2中描述的示范方法，用于形成具有保護層的合，件的裝置的斷面側視圖；禾口圖4-5是流程圖，用以舉例說明根據本發明技術的某些實施方案，在鑄件上4形成保護層的替換性方法。具體實施例方式這里描述的是具有保護層的合，件及其制造方法，該保護層抵抗液態金屬的侵蝕。圖1是包括合金材料和^J戶層14的合，件12的透視圖。作為這里4頓的，術語"合金"包括超合金，是指能耐受高溫和高應力的合金(拉伸，熱，振動和沖擊)。在某些實駄案中，該合金可包括鎳、鈷、鐵、鈦或它們的組合。該合金也可包括相對低含量的鉬、鉤、鈮或其他耐燭屬中的一種或多種。在某些實lte"案中，該合金包括鋁。在某些實M^案中，本發明M，改善了鑄造合金部件的表面光潔度。傳統的M液態金屬)^口鑄紅藝律隨出的合錢件部件含有蝕坑，這歸因于合金和液態錫7賴卩齊U之間發生反應。本發明技術消除或至少減少了合麟件12的表面16和液態金屬冷卻劑之間的反應，這是ffl31在合，件12的表面16上提供實質上不可滲透的保護層14而實現的。在某些實M^案中，保護層14包括存在于合金中的元素的氧化物。在一個例子中，保護層14可包,化鋁。在一個實施方案中，HS合M括在鑄件12表面上OT有連續的天然氧化物層，例如氧化鋁層。在這個實lte"案中，天然氧化物層抵抗液態金屬的侵蝕。保護層14既可以通過模具內表面上的內涂層(表面涂層)與合金發生反應制得(該內涂層鄉魏擇以與合金中的鋁發生鵬)；也可以ffiil頓合金中的鋁成氧化性但^t于合金中的鎳、鈷或耐火金屬的反應性較低的氣氛下律!jit鑄件來獲得。在某些實皿案中，保護層14可包,化物層，該氧化物層用以抵抗、液態金屬的侵蝕。在該實驗案中，保護層14防止液態金屬污染合金的金屬或與合金的金屬發生反應。保護層14可包括天然氧化物，艮P，存在于合金中的一種或多種元素的氧化物。這某些實案中，氧化鋁構成了氧化物層14的大部分。其他氧化物，例如氧化鉻，當,為合金中的一種元素^&時也可能形成。典型地，傲戶層i4形鵬底部面(即^a模具底部的面)和與模具側壁相鄰的側壁上。保護層14實質上是,的遍及鑄件12的表面16。作為這里^ffi的，術語"實質上連續的"體現了如下情況鑄件12的表面16的小部分可以沒有保護層14在其上。該小部分可以是數微米范圍內。這樣的間斷可能是由于幾個因素造成的，這些因素在鑄it31程中無法控制。例如，該間斷可能是由于形成氧化物的氧或金屬(用以被氧化)的差的利用率而造成的。氧化物層的厚度可以或可以不均勻遍及合，件的表面。鑄件上的《斜戶層的厚度可以是在大約0.5到大約50微米的范圍內。在一個實施方案中，至少一部分保護層是在澆鑄熔體的同時形成的。在一個實船案中，合金鑄件包括f驢合金，其上具有在鑄件表面^S的遊賣的天然氧化物層。在某些實驗案中，本發明技術的合錄件可被用于燃氣輪t鵬用的翼面、結構零件、外殼(casing)、環、燃氣輪機應用的排氣和氧化部件、機身應用的飛行結構和部件、汽車工業的渦輪增壓器葉輪和輪子、和其他"高應力"部件。在某些實M^案中，提供了在合，件表面上的保護層的形成方法。圖2舉例說明了表^lj造具有^^戶層的合金鑄件的示范性方法的流程圖18。在塊20，合金被澆注到模具中。在塊22，合金中的元素被氧化，以在鑄件表面上形成保護層。用于實施有關圖2描述的方法的示范性驢在圖3中辨i脫明。如圖3中所稱列說明的，體24包括方iA液態金屬浴28中的模具26。裝置24被典型i鵬^A具有受控氣氛的容器中。例如，容器可以包括爐子。模具26適合于接收合金30，該合金被倒入模具中，如箭頭32說明的。模具26可以是陶瓷模具。例如，模具26由氧化鋯、鋯石、氧化硅、氧化鋁或它們的組賴喊。模具26經構造以經受合金30的高、鵬合理禾號。艮卩，除了形成一個或多個^^紋(未顯示)以外，陶瓷模具26在接受合金30后或多^>的保持鄉。合金30凝固以形成鑄件36的進程從模具26的底部38至頓部40發生。在模具產，紋的情況下，該皿可能允許、)t態^屬34fflil^紋滲入，并污染合，件。為了防止由于液態金屬34進入導致鑄件36污染，在本發明技術的某些實施方案中，使得育灘在鑄件36的表面44上沉積，成保護層42。f尉戶層42開始沉積在鑄件底部壁46，并逐漸沿*^件36的側壁48發展。如關于圖4將要詳細討論的，在一些實M案中，模具26包括在模具26的內表面上的涂層50。在這些實船案中，合金30的一種或多種元素可以還原模具26的內涂層50的一種或多種成分，以在鑄件36的表面46和48上形成保護層42。可選擇的，如結合圖5將要被詳細描述的，j尉戶層42可以M31在鑄件36凝固之前、期間或之后立即向鑄件36提供氧化環境而形成。由此形成的鑄件36包括保護層42，其主要地與鑄件36連接。但是，在一些情況下，一部分保護層42可能連接到模具26上。隨辦件36的鵬降低，鑄件36可能會收縮6并和至少一部分保護層42—起離開模難。在一個實施方案中，至少一部^H呆護層42沒有連接到模具26的表面。圖4鄉i脫明了淑呈圖54，用以在鑄件上沉積f射戶層。在塊56，提供了模具，該模具內表面上設置有涂層。該內涂層可與合金中的至少一種元素發生反應。另外，內涂層可以對于合金中的其他元素是隋性的或非^性的。在某些實駄案中，內涂層可包織化鉻、氧化鈮、氧化鈦、氧化鉭、氧化硅、鋯石、氧化釔或它們的組合。在塊58，將合金置于模具內。在一種實例中，存在于合金中的一部^g還原了存在于內涂層中的至少一部分成分，例如氧化硅(氧化硅)，以在鑄件的表面上形成氧化鋁層。除了氧化鋁之外，其他的氧化物例如氧化鉻也可存在，化物層中。圖5圖示了流程圖60，其描述了在鑄件上形成保護層的示范性方法。在塊62，提供了模具，如先前討論的，模具可以是陶瓷模具。在塊64，合金被^2在模具中以形成鑄件。在塊66，氧化性氣氛被引入模具中，以氧化存在于合金中的至少一部鄉。該氧化性氣氛可在合金凝固之間、期間敘后立即被引入。在一個實"案中，氧化性氣氛包括被瞎性載##釋后的氧源。氧源糊艦制性例子可包,氣、一氧化碳、二氧化碳、水氣或它們的組合。在一種U子中，惰性載體可包括氬氣。在一個實施方案中，氧化性氣氛占氧源和惰性載體的混合物總量大約2%到大約20%。在一個例子中，氧化性氣氛包含大約10%—氧化碳和大約90%氬氣。應用于下面實施例中的陶瓷模具在實驗室設MI皮制造，其利用了通常在燥莫鑄造(investmentcasting)產業中實踐的模具^it程序。用于，模具的成分，例如氧化鋁、氧化鋯、鋯石和氧化硅，可從許多陶瓷粉末供應商處獲得，例如B讓tagSpecialtiesInc.(1000CoolidgeStreetSouthPlainfieHNJ07080)禾,rtonMaterials(lNewBondStreetWorcester,MA01615-0137)。氬氣、CO和CQz氣從AirgasEast(325McCanslandCourtCheshire,CT06410)處獲得。定向凝固爐從得。實施例1具有氧化鋁基內表面(面涂層)的陶瓷模具被使用。模具的內表面Mil漿料制備，該漿料由氧化鋁粉混合入氧化自體中形成。將消耗性鑄型(fugitivepattern)(如蠟)浸入漿料，然后將干氧化IS^粒篩分到新浸漬過的鑄型上，以形^i具內表面。將漿料浸漬步驟和氧化鋁篩分步驟重復兩次。在這兩個內表面層之后，漿料浸m^驟和氧化鋁篩分步驟ms復十多次，但更大的氧化鋁顆粒被用于這些后備層(backuplayer)。在隨后的涂層應用之前，每一涂層的漿料和顆粒被空氣千燥。M31蒸汽高壓釜將消耗性鑄型從模具上取出。隨后，模具被燒到大約100(TC的纟驢一段時間，從而有效地穩定模具。氧化鋁難具隨后被方從定向凝固爐中，專門配備有"^l液態錫被用預造期間的額夕嶺卻。在定向凝固爐中，模具在真空中首先被預熱到從大約15(KTC到大約155(TC的溫度范圍內的溫度。分別的，f!S超合織料被在柑鍋中懶七，熔融合金在真空環境下被置于預熱的模具中。超合金包括7.5wtToCo、9.75wt%Cr、4.2wt%Al、7.5wt%Ti、0.5wt%Nb、4.8wt%Ta、1.5wt%Mo、6wt%W、0.15wt%Hf、0.08wt%C、0.009wt%B，縫為Ni。^W熔,合金的模具隨后從加繊中取出，并MA熔融錫罐中，也在真空環境中。在完艦出時，液態錫y賴卩后的模具被從錫罐中取出，模具上有開裂現象，錫進入模具內部。模具隨后被機械敲松，暴露出凝固的超合金鑄件。發現鑄件被^a裹，錫在液態錫增強的凝固工藝中成功itA模具內部。超合，件周圍的錫材料隨后被用機械方法以及化學凊洗除去。化^^清洗錫材料之后，超合，件表面被視覺檢查或在低倍顯微鏡下檢查，以確定錫與金屬表面反應形皿面t4坑的，。在這個實施例中，在真空環境下在鑄造中^ffl具有氧化鋁基內表面的模具時，超合錄件的表面發現高度的錫蝕坑。高禾號的表面蝕坑被認為不^^火迎的。實施例2在這個實施例中，具有氧化鋁基內表面的類似于實施例1的陶瓷模具，被用于液態錫7賴啲定向凝固i微。在這個第二實施例中，然而，模具預熱、超合金亂模具取出和錫浸漬步驟，在流動氣體混合物中實施，該流動氣體混合物包括含有10XCO的氬氣，而不是實施例1中用的真空。含10。/。CO的氬氣混合物的g被設定在每小時5立方英尺。f頓含有10XCO的氬氣混合物制得的鑄造產物，也顯示出在超合錄件表面上具有高度錫侵蝕。第二個實施例因此顯示出，當在液態錫冷卻的定向凝固工藝中4頓具有氧化鋁基內表面的陶瓷模具時，含有10XCO氣體的氬氣混合物并沒有改善超合織牛的表面質量。實施例3在這個實施例中，具有硅勝告(鋯石)基內表面(面涂層)的陶瓷模具被使用。這個實施例中4頓的模具的內表面M:漿料制備，微料魏過在膠雜中混^告石粉形成。將消耗性鑄型'mA漿料，然后將干氧化鋁顆粒篩分到新浸漬過的鑄型上，以形成模具內表面。將漿料浸漬步驟和隨后的氧化鋁篩分步驟重復兩次。在形成兩個內表面層時，如實施例1中描述的步驟被用于制造另外的十個后備層。模具隨后被燒到大約100(TC—段有效地穩定所述模具的時間。在這個實施例中使用的陶瓷模具因此僅在內表面的組成上不同于實施例1和實施例2中使用的。該模具的內表面包括鋯石加上氧化硅混合物，而實施例1和實施例2中iOT的模具的內表面包,化鋁加上膠態氧化硅混合物。該具有鋯石基內表面的模具M:如實施例i所述禾i^用于定向凝固試驗中。生成的超合，件被發現在鑄件表面上顯示出中等程度^f受蝕。這個實施例顯示了當液態錫^4卩的定向凝固工藝在真空中實施時，4頓鋯石掛莫具適度改善超合繊牛的表面質量。對于這個實施例制造的超合誠件表面的測試，顯示出在i繊合錄件表面上形成了一定程度，續層的氧化物。鑄^合金的表面上形成的氧化物層被發現占優的是氧化鋁，特別是在與超合金材料相近的區域中。超合，件表面上形成的氧化鋁基氧化物被斷定為對細合麟件的表面觀察至啲^i坑的減少水平負責。實施例4在這個實施例中，具有鋯石基內表面的陶瓷模具，與實施例3相似，f細于液態錫冷卻的定向凝固試驗。模具預熱、超合，融、模具取出和錫浸漬步驟也在流動氣體混，中而不是真空中實施，該氣體混合物包括含有10XCO的氬氣。含有10%0)的氬氣混，流動速率被設定在每小時5立方英尺。4頓含有10XCO的氬氣混合物制得的最終鑄件，顯示出在鑄件表面具剤氐程度錫蝕坑。這個實施例因此顯示出使用含有10XCO氣體的氬氣混合物進一步改善當具有鋯石基內表面的陶瓷模具被用于液態錫冷去啲定向凝固工藝時超合織牛的表面質量。對于這個實施例律隨的超合錯件表面的測試，顯示出在超合錢件表面上形成了更連續的氧化物層。鑄，合金的表面上形成的氧化物層也被發現占優的是氧化鋁，類似于實施例3。然而，與之前的實施例中的表面氧化物相比，在這個實施例中，鑄造超合金的表面上形成的氧化鋁層被發現更連續。在這個實施例中，更連續的氧化織面氧化物對觀察至啲更低7jC平的微坑負責。連續的氧化鋁層充當阻止m的錫直接與鑄，合M面撤蟲的阻擋，從而防止或至少減少了錫一金屬的，率，該反應導致金屬表面蝕坑的形成。實施例5在這個實施例中，具有類似于實施例3和4的鋯石基內表面的陶瓷模具被用于液態錫y賴啲定向凝固i微。在這個實施例中，然而，模具預熱、超合金熔化、模具取出和錫浸漬步驟，在流動氣體混，中實施(該流動氣體混合物包括含有5XC02的氬氣)，而不是在真空或含10XCO的氬氣的流動混合物中，如前面實施例描述的。含5%C02的氬氣混合物的流速被設定在每小時5立方英尺。生成的鑄件被發現在鑄件表面顯示出i辯號的^i坑。這個實施例因此顯示出使用含5%C02氣體的氬氣氣氛當具有鋯石基內表面的陶瓷模具被用于液態錫辨啲定向凝固工藝時也很大改善超合金鑄件的表面質量。這里觀察到的含5XC02的氬氣的流動混^J的有益，相似于實施例4中的含10XCO氬氣的流動混合物。實施例6在這個實施例中，具有和實施例3—5相似的鋯石基內表面的陶瓷模具，被用于液態錫7賴卩的定向凝固i纖。在這個實施例中，然而，模具預熱、超合金熔化、模具取出和錫浸漬步驟，在C02流動氣體中實施，而不是在真空或實施例4所述的含10XCO的氬氣的流動混合物中或如實施例5所述的在流動的含5%。02的氬氣混合物中。JOTC02氣體的最終鑄件被發現在鑄件表面顯示出高程度的錫蝕坑。這個實施例因此顯示出4頓C02氣體氣氛，并且沒有如實施例5中一樣采用氬氣作為載體時，不能有效改善超合，件的表面質量，即使當具有鋯石基內表面的陶瓷模具被用于液態錫7賴卩的定向凝固工藝中澆鑄時。實施例7在這個實施例中，具有類似于實施例1和2的氧化鋁基內表面的陶瓷模具被使用，但另外的工藝被用于在模具用于澆鑄之前，模具的內表面。更特別的是，這個實施例中4柳的模具首先被準備以Mil利用實施例1中描述的模具建造和燒制工藝來創建氧化鋁基內表面。但是，在實P斜,模具用賴造之前，模具內表面經過另夕卜的工藝進一步處理，該工藝在鑄紅業中被稱伊洗(wash)"。作為這里j頓的，術語"洗"^^用7jC^液沖洗模具的內表面，該溶液中懸浮著多種選擇的陶瓷顆粒。在本實施例中，具有氧化鋁基內表面的模具被含有大約10%體積的氧化^^粒的溶液沖洗。隨后，經氧化釔沖洗的模具OT于在液態錫冷卻的定向凝固爐中澆鑄之前在100(TC燒制。如實施例l中，這，造的實施例在真空氣氛下實施。在這個實施例中，其中具有氧化憶沖、皿的氧化鋁基內表面的模具被用于真空氣氛下在液態錫冷卻的定向凝固的表面中澆鑄，生成的鑄件被發現具有中等程度的錫蝕坑。與實施例l的結果相比，本實施例因此顯示出由于使用了氧化釔沖洗的具有氧化鋁基內表面的模具，超合，件的表面質量得到改善。實施例8在這個實施例中，具有類似于實施例7的氧化釔沖洗的氧化鋁基內表面的陶瓷模具，也被用于液態錫7賴啲定向凝固微。在這個實施例中，然而，模具預熱、超合金熔化、模具取出和錫浸漬步驟，在流動氣體混合物中實施(該流動氣體混合物由含有10XCO的氬氣組成)，而不是在實施例7中的真空中。含10XCO的氬氣混合物的流速被設定在每小時5立方英尺。^吏用含有10XCO的氬氣混合物的最終鑄f牛，顯示出在超合，件表面具有低程度的錫蝕坑。這個實施例因此顯示出使用含有10XCO氣體的氬氣混合物當具有氧化釔沖洗的氧化鋁基內表面的陶瓷模具被用于液態錫^4口的定向凝固工藝時進一步改善超合，件的表面質量。下表詳細總結了，實施例1-8的結果。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>如表1中會,所見，實施例1和2的結果指出具有氧化鋁基內表面的陶瓷模具不是將用于液態錫冷卻的定向凝固工藝中的合意，的模具。{頓具有氧化鋁基內表面的陶瓷模具獲得的鑄件易于產生高度的表面蝕坑缺陷，這被認為在產品中是不可接受的。具有氧化鋁基內表面的陶瓷模具不能傲戶合^件不與駄的錫反應。4頓具有氧化鋁基內表面的模具庫i臘的高度表面蝕坑不能艦^#在真空中鑄造或者^^氣和10XCO氣體的流動混，中鑄造而改善。相反的，實施例3和4的結果指出具有鋯石基內表面的陶瓷模具更適合用于液態錫冷卻的定向凝固工藝。當該鑄^31f呈在真空中進行時，具有鋯石基內表面的模具會,生產出具有適中禾號錫蝕坑的超合，件。而當鑄^3il呈在含10XCO氣體的氬氣的流動混合物中進行時，具有鋯石基內表面的模具育嫩生產出具有低程度m^坑的超合錢件。氬氣和10XCO氣體的流動混合物因此制造出環境，該環境ffi3i減少形成鑄件表面蝕坑的傾向而進一步改善鑄件表面的質量。實施例5和6的結m供了進一步教導關于鑄造期間熔爐環境的效果。含5%C02的氬氣混合物具有類似于含10XCO的氬氣混合物的有益效果。實施例7和8的結皿供了進一步關于模具內表面化學的效果的信息。盡管具有氧化鋁基內表面的模具不是合意的，如實施例1和2所示，但是用氧化,乙洗處理能夠明顯M^在具有氧化鋁基內表面的這種模具中偉U備的鑄件的鑄録面上錫反應的程度。當氧化釔洗過的氧化鋁對莫具用于液態錫冷卻的定向凝固工藝并結纏氣和CO氣氛時，這種改善特別顯著。因此，氧化釔洗提供了一種改性模具內表面的替換方法，同時不完全改變陶瓷系統。在這里只舉例說明和描述了本發明的某些特征，許多修正和變化可以由本領域技術人員實現。因此，應該理解所附權利要求意圖驢落在本發明真實精神內的所有這^i彥正和改變。要素列表12鑄件14保護層16鑄件表面18繊圖20-22該^f呈圖18的方法所涉及的步驟24形成具有i^戶物的鑄件的裝置26模具28液態金屬浴30合金32箭頭34液態金屬36鑄件38模具底部40模具頂部42保護層44鑄件表面46鑄件的底部側48鑄件的側壁50模具內表面上的涂層54流程圖56-58流程圖54的方法所涉及的步驟60流程圖62-66^Ef呈圖60的方法所涉及的步驟權利要求1、合金鑄件(12)，包括設置在所述鑄件(16)表面上的保護層(14)，其中該保護層(14)抵抗液態金屬的侵蝕，并且其中該保護層(14)包括存在于所述合金中的元素的氧化物。2、根據權利要求1所述的合皿件(12)，其中所述合金包括鎳、或鈷、或鈦、或鐵、或它們的組合。3、根據權利要求1所述的合，件(12)，其中所述合金包括鋁。4、根據權利要求1所述的合，件(12)，其中所述氧化物包皿化鋁。5、根據權利要求1所述的合，件(12)，其中所述傲戶層(14)^^述鑄件的全部表面(16)上實質上皿續的。6、根據權利要求1所述的合錢件(12)，其中戶腿傲戶層(14)的厚度在從大約0.5到大約50微米的范圍內。7、鎳基合，件(12)，包括設置在所述鑄件(12)的表面(16)上的連續的天然氧化物層(14)，其中該天然氧化物層(14)皿液態金屬的侵蝕。8、在合，^牛的表面上形成保護層的方法(18)，包括將所述合金置于模具(20)內；禾口氧化所述合金中的元素以在鑄件(22)的所述表面上形成保護層。9、在鑄件上形成氧化鋁層的方法(54)，包括提供具有涂層的模具(56)，所述涂層設置在所述模具(56)的內表面上；和將合金置于所述模具中，其中所述合金中的至少一部^S還原所述涂層中的一部分成分以形皿化鋁(58)。10、在鑄件上形成氧化鋁層的方法(60)，包括提供模具(62);將合金置于所述模具中以形成鑄件(64);和^^述模具中提供氧化性氣氛以氧化至少一部分，于所述合金(66)中的鋁。全文摘要本發明提供了具有保護層的合金鑄件及其制造方法。本發明尤其涉及合金鑄件(12)，其具有設置在鑄件(12)的表面(16)上的保護層(14)。該保護層(14)抵抗液態金屬的侵蝕，并且其中該保護層(14)包括存在于所述合金中的元素的氧化物。還提供了在合金鑄件表面上形成保護層的方法。該方法包括將合金置于模具內，以及氧化該合金中的元素以在鑄件表面上形成保護層。文檔編號B22D19/16GK101628331SQ20091016394公開日2010年1月20日申請日期2009年6月24日優先權日2008年6月24日發明者A·J·埃利奧特,L·E·約里奧,M·F·X·小吉格利奧蒂,R·J·彼得森,S·F·魯特科夫斯基,黃世欽申請人:通用電氣公司