鈦合金精密鑄造型殼材料及制備工藝的研究.pdf

1、鈦合金是一種性能優(yōu)異的金屬材料,但是在高溫下活性很高,幾乎能與所有的耐火材料發(fā)生反應(yīng)。精密鑄造是一種鈦合金常用成型方法,但常用的造型材料會與熔融鈦合金發(fā)生反應(yīng)生成富氧“α層”,使鑄件質(zhì)量惡化。本文以實(shí)際生產(chǎn)條件和造型材料為基礎(chǔ),加入復(fù)合添加劑和對耐火材料進(jìn)行雙峰級配改良。經(jīng)過一系列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,最終澆注鈦合金鑄件并評定改良效果。
　　 本文選擇氧化鈣穩(wěn)定的氧化鋯粒徑分別為47μm和10μm做雙峰級配,粘結(jié)劑選擇工業(yè)上應(yīng)用較廣泛的硅溶

2、膠,復(fù)合添加劑為PVA30％+乳膠70％,占總體積的1％,其余添加劑適量,將這些原料經(jīng)過攪拌成漿料,制成尺寸為40×20×6(±0.5)mm的型殼試塊,和普通工藝(僅有一種粒徑的耐火粉料,未添加復(fù)合添加劑)試塊做對比,分別進(jìn)行表面形貌的觀察和進(jìn)行抗彎強(qiáng)度、干燥速率、透氣性和熱化學(xué)穩(wěn)定性等一系列的測試。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,將兩種優(yōu)化方法結(jié)合制成葉片型殼并進(jìn)行真空熔煉和澆注,對鑄件進(jìn)行分析,評定優(yōu)化效果。
　　 通過抗彎強(qiáng)度測試可以判定:

3、級配可以提高型殼的常溫強(qiáng)度和殘留強(qiáng)度,加入復(fù)合添加劑使常溫強(qiáng)度進(jìn)一步提高,殘留強(qiáng)度降低;復(fù)合添加劑的加入可以使型殼完全干燥時(shí)間大為縮短,在焙燒后由于高聚物的燒失留下彌散分布的微小空洞有助于提高型殼透氣性;經(jīng)過雙峰級配制出的型殼表面致密光潔,對液鈦的熱化學(xué)穩(wěn)定性有所提高。通過對工藝改良后澆注出的鈦合金鑄件進(jìn)行觀察分析:宏觀上鑄件表面較為平滑,無明顯缺陷或裂痕;界面反應(yīng)在不同區(qū)域發(fā)生程度不同;反應(yīng)產(chǎn)物主要為淺色鈦硅化合物,分布在界面晶界處,