氧化物熔體凝固焙燒后產(chǎn)物樣品分析顯微鏡

  從三種面層耐火材料的界面反應(yīng)層的元素變化來(lái)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(shí)驗(yàn)結(jié)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(shí)，均會(huì)發(fā)生不同程
度的分解，構(gòu)成氧化物的金屬元素和氧元素向熔體內(nèi)擴(kuò)散，而活潑的鈦元
素向型殼方向擴(kuò)散，形成一個(gè)雙向的擴(kuò)散過(guò)程。鈦元素與擴(kuò)散進(jìn)來(lái)的氧元
素極易反應(yīng)生成鈦的  關(guān)于界面相互作用對(duì)充型性能的影響機(jī)理將在后面
進(jìn)行詳細(xì)討論。另外，面層耐火材料的導(dǎo)熱性以及熔融鈦與面層耐火材料
間的潤(rùn)濕性等均對(duì)鈦合金的充型能力產(chǎn)生影響。面層耐火材料導(dǎo)熱系數(shù)大
，傳熱快，會(huì)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(rùn)濕性差，則合金液體的流動(dòng)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(shí)間非常短，上述因素的影響較弱。

膠黏劑是構(gòu)成面層型殼的另一個(gè)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(qiáng)度，焙燒后
能經(jīng)受合金熔體的沖刷；另一方面，膠黏劑焙燒后產(chǎn)物的穩(wěn)定性對(duì)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(chǎn)物均為氧化鋯，因此只對(duì)比了相同面層耐火材料下醋酸鋯和硅溶
膠對(duì)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(duì)合金充型能力影響的統(tǒng)計(jì)結(jié)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(jié)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(chǎn)物主要為Si02，鋯膠焙燒后的產(chǎn)物為2r02，而Si02的穩(wěn)定性要
比Zr0。差很多，與熔融鈦極易發(fā)生反應(yīng)，從而影響合金的充型能力。

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