一项研究在模具材料的两个耐火材料基于对铸造合金钛

一项研究在模具材料的两个耐火材料基于对铸造合金钛Ti-46Al之间界面反应和陶瓷壳型铸造ZrO2制成的摘要采用Al2O3一系列的技术。表面上的钛铸造、反应230µm厚层中发现了氧化锆模具的情况下,而没有可见反应层氧化铝的模具。电子探针显微分析表明元素的两种壳模具中扩散在铸造合金熔化但不同程度。金相分析、显微硬度测量和构成分析表明,氧化铝稳定适用时施放为壳模具基于合金钛。1。介绍先进的伽玛钛aluminides是其中一种最有前途的金属间化合物合金高温应用-阳离子因其低密度、良好的氧化烧电阻、高弹性模量、高温经保留力量。获得了广泛的认同那铸造生产是最好的选择复杂网络或者γ-TiAl部件的近净形可怜的切削加工性能的角度及和易性的这些合金。然而,最严重的屏障,使用熔模铸件的是高反应活性的钛铝-在熔融状态。他们是极其无功在浇铸过程中对耐火材料氧化物,导致在一个反应富氧层或表层,而铸造零件的性能。氧化铝、作为一个优秀的耐火材料氧化物、广泛用于制造合金坩埚熔化,但不适合钛及其合金因为它具有极高的稀土-活动的钛融化了。虽然高铝基于合金钛含量可能有助于降低稀土活动小于熔融状态,只有很少的调查一直关心合金铸造用钛铝合金-一锭坩埚或者外壳模具。Kuang等人显示,融化在钛合金一个氧化铝夹杂物包含一些坩埚证据附近地区裂缝的相互作用。这化学反应被认为是一个更加严重问题。根据王建民丁晓萍研究，有一段200µm层厚、淬硬区500µm厚以表面钛铸件材料一个alunima壳型方法。Kuang的研究中提到的,氧化铝含有杂质含量、硅溶胶用作粘合剂在王建民的实验。自从SiO2is少稳定的氧化物(TiO2and氧化铝)的主要职能-loying元素,反应和钛之间坩埚或壳型注定要发生。Kim先生建议前界面反应的程度Al2O3mould和钛铸件之间可以重新有duced选择合适的粘合剂。在这个,提出了一种氧化锆溶胶用作粘结剂,使用氧化铝粉壳型。作为对照,卡尔------美国中央情报局(cia)稳定氧化锆壳也用铸造模具钛。这项工作的目的是要学习之间的相互作用氧化铝和钛之间合金模具的搜索最适合制造壳材钛加工模具等基础合金。2。实验方法和步骤氧化锆溶胶为粘结被用来制备模壳稳定立方氧化锆和使用一个optimized程序开发的作者的实验室。这制备了陶瓷泥浆耐火填料液体粘合剂体系。蜡制造和模式一个组件是根据要求准备投规格。会众然后浸入浆,点缀着粗糙的耐火粉刷、干的。考察了浸渍过程7-8次,直到重复炮弹所需厚度的建造蒸汽润滑油脱蜡方法被用来将蜡模式。中空在模具是烧结温度为800度,2h之前,他们被放入一个寒冷的炉膛感应熔炉。离心铸造的Ti-46Al然后做。材料的显微结构和合金化学上了截面和在不同深度的反应层为采用光学显微镜(OM),扫描电子显微镜(SEM),能量色散x射线谱(EDS)、电子探针成分分析(电子探针)和显微硬度的测量。确定明确的反应产物模具及钛界面,一种特殊的实验设计如下。一块的钛基合金削减电火花加工大部分铸件合金和被放置在陶瓷板上的内部水冷铜坩埚的氩保护皮毛该方法被报告的细节的地方合金石刻被融化,由一个电动电弧使用一个钨电极熔化和保持5分钟持有电压对电极,,以确保有足够的反应之间的陶瓷板融化。——后来来自TiAl-mould界面进行了分析,利用SEM/EDS分析方法。3。结果和讨论3.1。铸件表面的金相说明了高铬铸铁铸态组织的地区下面的熔模铸件表面钛与不同的模具。出现了很清楚的反应地区之间的ZrO2mould钛铸造.(图1a,正常情况下,晶粒钛层从crostructure下降约200µm)对表面,在某些阶段主要分布被发现会丰富边界在锆利用TEM/EDS分析.值得注意的是,铸造用的Al2O3mould完全由一个正常角膜α2/γ结构和没有可见的互动的产品帐篷的细粒度大小的区域的表面上铸造是不高的ZrO2mould,如图所示在图(b)扫描电镜检查显示此样品不同深度、锆的富集层。如图所示图（a）锆钛中扩散两个清楚粘结剂与耐火材料,而钛之间的界面与氧化铝模具(图2b）很平滑比较。