氧化物熔體凝固焙燒后產物樣品分析顯微鏡
從三種面層耐火材料的界面反應層的元素變化來看，濃度變化最大的
是組成氧化物的金屬元素和氧元素，以及合金熔體中的鈦元素。實驗結果
表明三種氧化物面層型殼在高溫下與鈦合金熔體接觸時，均會發生不同程
度的分解，構成氧化物的金屬元素和氧元素向熔體內擴散，而活潑的鈦元
素向型殼方向擴散，形成一個雙向的擴散過程。鈦元素與擴散進來的氧元
素極易反應生成鈦的 關于界面相互作用對充型性能的影響機理將在后面
進行詳細討論。另外，面層耐火材料的導熱性以及熔融鈦與面層耐火材料
間的潤濕性等均對鈦合金的充型能力產生影響。面層耐火材料導熱系數大
，傳熱快，會促使熔體凝固，降低合金熔體的充型能力；合金熔體與面層
材料潤濕性差，則合金液體的流動前端呈凸起的彎月面，阻礙合金的充填
。在重力澆注條件下這些因素的影響較為明顯，但是在離心條件下澆注，
合金熔體的量較少，充型時間非常短，上述因素的影響較弱。
膠黏劑是構成面層型殼的另一個重要組成部分。一方面膠黏劑在室溫及高
溫下起到粘接面層耐火粉料的作用，使型殼面層具有一定的強度，焙燒后
能經受合金熔體的沖刷；另一方面，膠黏劑焙燒后產物的穩定性對合金熔
體的充型性能有較大的影響。目前，鈦合金熔模鑄造所用的膠黏劑多為氧
化物膠黏劑，如醋酸鋯、碳酸鋯銨、硅溶膠等。由于醋酸鋯及碳酸鋯銨焙
燒后的產物均為氧化鋯，因此只對比了相同面層耐火材料下醋酸鋯和硅溶
膠對Ti - Al - Sn - Zr - Mo - Si系高溫鈦合金充型能力的影響。不同膠
黏劑對合金充型能力影響的統計結果，采用硅溶膠膠黏劑的型殼，合金的
充型能力普遍降低，在Y203面層耐火粉料和2r02面層耐火粉料型殼中采用
硅溶膠粘結劑型殼的充型能力比鋯膠型殼低約8%左右，這主要是由于硅溶
膠焙燒后產物主要為Si02，鋯膠焙燒后的產物為2r02，而Si02的穩定性要
比Zr0。差很多，與熔融鈦極易發生反應，從而影響合金的充型能力。
