钛合金精密铸造型壳材料及制各T艺的研究
捅 要
钛合金是一种性能优异的金属材料，但是在高温下活性很高，几乎能与所有的耐火
材料发生反应。精密铸造是一种钛合金常用成型方法，但常用的造型材料会与熔融钛合
金发生反应生成富氧“口层”，使铸件质量恶化。本文以实际生产条件和造型材料为基础，
加入复合添加剂和对耐火材料进行双峰级配改良。经过一系列实验验证，最终浇注钛合
金铸件并评定改良效果。
本文选择氧化钙稳定的氧化锆粒径分别为47∥m和10#m做双峰级配，粘结剂选
择工业上应用较广泛的硅溶胶，复合添加剂为PVA30％+乳胶70％，占总体积的1％，其
试块，和普通工艺(仅有一种粒径的耐火粉料，未添加复合添加剂)试块做对比，分掰
进行表面形貌的观察和进行抗弯强度、干燥速率、透气性和热化学稳定性等一系列的测
试。根据实验结果，将两种优化方法结合制成叶片型壳并进行真空熔炼和浇注，对铸件
进行分析，评定优化效果。
通过抗弯强度测试可以判定：级配可以提高型壳的常温强度和残留强度，加入复合
添加剂使常温强度进一步提高，残留强度降低；复合添加剂的加入可以使型壳完全干燥
时间大为缩短，在焙烧后由于高聚物的烧失留下弥散分布的微小空洞有助于提高型壳透
气性；经过双峰级配制出的型壳表面致密光洁，对液钛的热化学稳定性有所提高。通过
对工艺改良后浇注出的钛合金铸件进行观察分析：宏观上铸件表面较为平滑，无明显缺
陷或裂痕；界面反应在不同区域发生程度不同；反应产物主要为浅色钛硅化合物，分布
在界面晶界处，主要是受型壳材料中硅溶胶的影响：在铸件与型壳的接触界面处有一定
量的氧元素，但并未形成明显的“及层"，推测氧原子只是固溶在钛晶格间隙中，但不
足以形成影响铸件性能的“口层"。表明双峰级配和复合添加剂的加入有效降低了钛合
金与型壳之间的界面反应程度，提升了铸件和型壳的表面质量。
关键词：钛合金；型壳材料；双峰级配；复合添加剂；界面反应
钛合金精密铸造犁壳材料及制各下艺的研究
Abstract
mtaniumisakindofmetalmaterialwith ithas in
alloy outstandingproperty．Buthighactivity
the canalmostreactwith isa
great everyrefractory．Investment
heat，consequently,it casting
commonmethodfortitanium wouldbe
alloyforming，however,thecastingperformancedegraded
the formationreactionbetweenmoltentitaniumandmoldmaterial．
oxygen·rich
by alpha-case
Baseonthereal conditionand wasaddedand
additive
production mouldingmaterial，compound
the was meansof distributioninthis final
refractoryimprovedby bipeakgrainsize study．The
methodschemewasdete
