技术与产品
你的位置:首页 > 技术与产品

高温钛合金熔模精密铸造技术的特点-金相分析

来源:      2019-3-14 8:53:25      点击:
  目前,有关600℃长期使用以及600℃以上短时使用的高温钛合金熔模精密铸造技术方面的研究还处于起步阶段。与普通钛合金相比,高温钛合金熔模精密铸造技术有其自身的难点,主要包括合金化元素较多且含量高带来的熔铸过程中成分及凝固组织控制较难、熔体与陶瓷型壳面层材料的界面相互作用更加复杂、正常浇铸温度下流动性能差、铸造性能参数缺乏等。
  针对600~ 700℃高温钛合金熔模精密铸造技术的特点,本章将重点介绍高温钛合金熔体与氧化物陶瓷型壳界面相互作用机理、高温钛合金熔体在离心力场条件下的充型与凝固规律、高温钛合金成分控制与组织性能以及典型高温钛合金铸件的研制等几方面内容。为保证成分均匀,除特殊说明用于铸造重熔的高温钛合金原料均是采用感应凝壳熔炼(ISM)技术制备的。
  高温钛合金熔体与氧化物陶瓷型壳界面相互作用机理
  高温下的钛合金熔体非常活泼,几乎与所有的耐火材料发生反应,因此无论是在熔炼还是浇注过程中,合金熔体与耐火材料之间的界面相互作用均是普遍存在的现象。这种作用会导致一些铸造缺陷的产生,如铸件表面污染、,气孔以及夹杂等缺陷,降低了铸件的质量及性能。获得高温钛合金熔体与氧化物陶瓷型壳界面相互作用规律,揭示熔体与型壳面层间的相互作用机制,对研制或生产高质量的复杂薄壁高温钛合金铸件有着重要意义。
  熔体与型壳面层间的相互作用规律
  面层耐火材料直接与熔融钛合金接触,其自身性质对界面相互作用的程度影响较大。目前,氧化物类耐火材料在钛合金熔模精密铸造型壳制备中应用广泛。氧化物的标准吉布斯自由能可以用于比较氧化物的相对稳定性,生成氧化物反应的吉布斯自由能的负值越大,则生成的氧化物就越稳定,而钛被氧化生成Ti0。生成氧化物的标准吉布斯自由能的高低与氧化物耐火材料与钛合金熔体间的界面相互作用强弱不一定完全对应,研究界面相互作用时必须考虑氧化物耐火材料溶解的影响。