高溫鈦合金鑄件的研制熔體樣品分析圖像顯微鏡
高溫鈦合金鑄件的研制
與普通鈦合金相比，600℃長時使用以及600℃以上短時使用的高溫鈦
合金的熔體與型殼面層間的相互作用更嚴重，鑄造充型能力較差，因此復
雜薄壁鑄件的成形較困難。必須根據高溫鈦合金的鑄造性能特點制備專用
氧化物陶瓷型殼，并結合具體鑄件的結構確定合適的熔模精密鑄造工藝參
數。為降低界面相互作用，高溫鈦合金鑄造用型殼面層耐火材料可以采用
氧化釔。針對高溫鈦合金充型能力較差的特點，在控制界面影響的同時，
可以采用型殼適當預熱、提高型殼透氣性、離心澆注等工藝方法來改善鑄
件成形能力。
提高型殼透氣性的方法主要有兩種：一是降低背層型殼厚度；二是提
高型殼的孔隙率。但這兩種方法都需以保證型殼強度為前提。鈦合金熔模
鑄造用型殼的背層膠黏劑多采用硅溶膠，硅溶膠中的Si02含量越高，型殼
的強度就越高。這是因為高Si0，含量的硅溶膠濃度大，硅溶膠能更好地將
耐火材料顆粒包覆，從而提高焙燒前型殼的強度。高溫焙燒后，這種凝膠
將轉變成更多的硅氧鍵結構，型殼會獲得更高的焙燒后強度。因此，在降
低背層涂掛層數（降低型殼厚度）的同時，采用Si0：含量達到40%的硅溶
膠作粘結劑可有效提高型殼強度。與常用的硅溶膠相比，其濕強度和焙燒
后強度分別提高了約35%和近60%。為進一步提高型殼的濕強度和孔隙率，
在背層型殼中還可添加聚合物。聚合物具有良好的成膜性，起到一定粘結
作用，還可改善硅溶膠在耐火粉料中的分布狀態，有利于提高焙燒前型殼
的強度。另外，由于焙燒過程中聚合物的揮發，還能提高型殼孔隙率，達
到進一步改善型殼透氣性的目的。采用網格結構的型殼進行澆注表明，上
述型殼制備方法可有效提高高溫鈦合金的充型能力。
