面层材料对钛合金熔模精密铸造型壳性能的影响

《面层材料对钛合金熔模精密铸造型壳性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文面层材料对钛合金熔模精密铸造型壳性能的影响EFFECTOFREFRACTORYMATERIALSANDBINDERSUSEDINFACECOATINGONPROPERTIESOFCERAMICMOULDFORINVESTMENTCASTINGOFTITANIUMALLOYS杨爱新哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TG249.5学校代码：10213国际图书分类号：621.74密级：公开工学硕士学位论文面层材料对钛合金熔模精密铸造型壳性能的影响硕士研究生：杨爱新导师：魏尊杰教授申

2、请学位：工学硕士学科：材料加工工程所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TG249.5U.D.C:621.74DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringEFFECTOFREFRACTORYMATERIALSANDBINDERSUSEDINFACECOATINGONPROPERTIESOFCERAMICMOULDFORINVESTMENTCASTINGOFTITANIUMALLOYS

3、Candidate：YangAixinSupervisor：Prof.WeiZunjieAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MaterialsProcessingEngineeringAffiliation：SchoolofMaterialsScienceandEngineeringDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTe

4、chnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要本文针对钛合金熔模精密铸造，分别采用国外生产Y2O3、国内生产Y2O3、国外生产ZrO2和国外生产ZrO2做涂料耐火材料，选用两种国产醋酸锆粘结剂，分别配制成不同粉液比的涂料，系统研究了面层涂料的流变性、触变性和悬浮性，确定了优化的涂料粉液比，采用不同涂料制备型壳，系统研究了焙烧温度、焙烧时间对不同涂料型壳的抗弯强度及高温残留强度的影响规律，确定了不同涂料型壳的优化焙烧工艺。借助TG、DTA和XRD对醋酸锆粘结剂的焙烧过程进行了研究，得出两种醋°°

5、酸锆焙烧时晶相转变完成的温度分别为880C和970C。研究了不同耐火材料和粘结剂配制的面层涂料的流变性能和触变性，发现采用Y2O3耐火材料的面层涂料粘度和触变性比采用ZrO2耐火材料的面层涂料大，其中国内生产Y2O3涂料的粘度最高，而国外生产ZrO2涂料的粘度最低；国内生产ZrO2配制的涂料悬浮率最高，而国内生产Y2O3配制的涂料悬浮率最低；对于粘结剂不同的面层涂料，粘结剂的粘度越大，涂料的粘度和触变性越大，悬浮性越好。采用Y2O3耐火材料和醋酸锆粘结剂配制的面层涂料优化的粉液比为2.5:1，邻面

6、层涂料粉液比为2.3:1；采用ZrO2耐火材料和醋酸锆粘结剂配制的面层涂料优化的粉液比为3.0:1，邻面层涂料粉液比为2.7:1。利用TG-DTA热分析和X射线衍射分析的方法对面层型壳的焙烧过程进行了研究，结果表明ZrO2涂料面层型壳的失重速率较Y2O3慢，而且焙烧后ZrO2涂料面层型壳生成了Ca0.15Zr0.85O1.85相，Y2O3涂料面层型壳生成了Y4Zr3O12相。复合型壳中ZrO2含量越高，失重速率越慢，焙烧后生成了Zr0.82Y0.18O1.91相。研究表明，采用ZrO2涂料的面层型

7、壳常温强度和高温残留强度均比Y2O3涂料面层型壳高，其中国内生产ZrO2涂料面层型壳的强度最高，而国内生产Y2O3涂料面层型壳的强度最低；采用1#醋酸锆粘结剂涂料面层型壳的强度大于2#醋酸锆面层型壳的强度；复合型壳中ZrO2含量越高，对应的常温强度和高温残留强度越高。涂料粉液比增加可以提高面层型壳的常温强度和高温残留强度。研究了焙烧温度和焙烧时间对型壳强度的影响，结果表明焙烧温度越高，焙烧时间越长，型壳的强度越高。采用1#醋酸锆做涂料粘结剂时，型壳的最佳焙烧°工艺为1050C×2.5h，采用2#醋

8、酸锆做涂料粘结剂时，型壳的最佳焙烧工艺为°1200C×2.5h。I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文对浇注钛合金后的型壳面层形貌和物相组成进行了分析，结果表明Y2O3涂料面层型壳比较稳定，型壳内有少量的钛被氧化，ZrO2涂料面层型壳与钛合金发生反应生成了[Ca,Zr,Ti]O2相。关键词：钛合金；精密铸造；耐火材料；粘结剂；型壳II哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInthisthesisrefractorymaterialswerepreparedbydomesticpr