高温合金精密铸造用陶瓷型壳及其与合金界面反应的研究进展

高温合金因优异的高温性能广泛应用于航空发动机和工业燃汽轮机等领域,而制备性能优异的陶瓷型壳是生产精密高温合金铸件的前提。本文归纳了近年来陶瓷型壳制备技术的发展,分别叙述了陶瓷型壳基体材料的选择、黏结剂的影响、纤维材料改性、制备工艺等方面的研究进展以及现存的问题。同时,对于陶瓷型壳与高温合金发生的界面反应进行了分析讨论,总结了界面化学反应机理和润湿性机理,并归纳了陶瓷材料/合金组分元素对界面反应的影响,以及现有研究中存在的不足之处。最后指出基于高温合金精密铸造用陶瓷型壳制备技术未来研究的重点方向。

碳化硼对硅基陶瓷型芯性能的影响研究

以石英玻璃粉作为基体材料,添加0~1wt.%的碳化硼为矿化剂,通过热压注法制备了硅基陶瓷型芯,探究了不同碳化硼含量对硅基陶瓷型芯综合性能影响的变化规律。试验结果表明:随着碳化硼含量的增加,样品的收缩率和体积密度逐渐增大,气孔率逐渐减小。此外,室温抗弯强度和高温抗弯强度随着碳化硼含量的增加先增大后减小,高温挠度先减小后增大;当碳化硼含量为0.3wt.%时,陶瓷型芯综合性能得到大幅度改善,收缩率为1.44%,体积密度为1.67 g/cm^(3),气孔率达到25.51%,室温抗弯强度为16.32 MPa,高温抗弯强度为33.2 MPa,高温挠度为0.19 mm。

硅酸铝纤维对氧化硅陶瓷型芯性能的影响

以石英玻璃粉为原料,添加不同含量的硅酸铝纤维,通过热压注成形法制备出不同硅酸铝纤维含量的氧化硅陶瓷型芯试样,探究了不同硅酸铝纤维含量对氧化硅陶瓷型芯析晶和性能的影响规律。结果说明:随着硅酸铝纤维含量的增加,型芯试样的收缩率逐渐减小,气孔率逐渐增大,方石英含量逐渐增多,而体积密度基本不变;试样的室温和高温抗弯强度随着纤维含量的增加先增大后减小,高温挠度逐渐减小。当硅酸铝纤维含量为3wt.%时,型芯的综合性能最佳,收缩率为1.0%、气孔率为29.23%、体积密度为1.62 g/cm3、室温抗弯强度为23.36 MPa、高温抗弯强度为31.39 MPa以及高温挠度为0.69 mm。综上所述,硅酸铝纤维的加入不仅显著降低了氧化硅陶瓷型芯的收缩,还有效改善了其室温、高温抗弯强度以及高温抗蠕变性能。

单流中间包挡墙对夹杂物去除速率的影响

优化中间包结构去除钢液夹杂物是一项重要工作。本文建立某厂单流中间包的夹杂物去除的数学模型,计算不同挡墙高度及入口、出口位置对中间包内夹杂物去除的影响。结论表明:夹杂物去除速率最高时,下挡墙高为318 mm,上挡墙距钢包底部距离为532 mm,上下挡墙距离为600 mm,上挡墙距钢包入口距离为800 mm。