郑亮
,
肖程波
,
张国庆
,
顾国红
,
李鑫
,
刘晓光
,
薛明
,
唐定中
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.3.003
采用金相显微镜、扫描电镜及能谱、电子探针和X射线衍射对高Cr铸造镍基高温合金K4648等轴晶和定向凝固铸件的合金/陶瓷型芯界面反应进行了系统研究,获得反应时间与反应量关系的界面反应动力学曲线、不同反应时间的反应界面形貌及产物的种类.结果表明:高Cr铸造镍基高温合金K4648与铝基型芯不易发生反应,而与硅基陶瓷型芯发生剧烈的界面反应,反应产生金属瘤状凸起物,造成铸件内腔破坏.此外,白色的硅基型芯内部变成黑色,黑色反应区内含有一定量的Cr,Al,Ti元素.在反应的中、后期型芯黑色反应区内还存在着灰色区,该区的Cr,Al,Ti含量远高于黑色反应区.高Cr铸造镍基高温合金K4648合金与硅基陶瓷型芯反应分为:(1)富Cr,Al,Ti熔体向型芯内的渗入阶段;(2)富Cr,Al,Ti熔体与陶瓷型芯SiO2基体的反应;(3)富Cr,Al,Ti的熔体与型芯中Zr-SiO4颗粒反应三个阶段.反应过程中型芯存在局部液化现象.K4648合金/硅基陶瓷型界面反应产物主要为层状或树枝状Al2O3,块状Cr3 Si金属间化合物、ZrO2,富Cr,Zr,Al,Ti的复合氧化物、共晶形态的富Cr,Si,Al,Ti的复合氧化物、块状或树枝状的富Ti,Al,Zr,Cr复合氧化物.反应产物中的Cr,Al,Ti元素来自合金熔体而Zr,Si,O来自陶瓷型芯.
关键词:
镍基高温合金
,
陶瓷型芯
,
界面反应
,
定向凝固
,
显微组织
,
K4648
,
Cr3Si
,
Al2O3
王荣峰
,
刘志义
,
林茂
,
夏琳燕
,
龙永成
,
韩向楠
材料导报
研究了在不同烧结温度下不同矿化剂对氧化铝基陶瓷型芯性能的影响,通过收缩率、室温抗弯强度、高温挠度的测试以及XRD和SEM分析表明:烧结温度为1250～1450℃时,同样粒度配比的两种型芯收缩率均随烧结温度的升高而逐渐增大；随着烧结温度的升高只添加氧化硅的型芯的室温抗弯强度呈先升高后降低的趋势,在1400℃时达最大值,只添加氧化钇的型芯的室温抗弯强度则随烧结温度的升高不断增大；随着温度的升高,只添加氧化硅的型芯的高温挠度逐渐减小,而只添加氧化钇的型芯虽有少许钇铝石榴石生成,但其高温挠度仍很大,只出现了少许的波动.因此只添加氧化硅的型芯性能优于只添加氧化钇的型芯的性能.
关键词:
陶瓷型芯
,
矿化剂
,
烧结温度
,
莫来石
,
钇铝石榴石
覃业霞
,
杜爱兵
,
张睿
,
潘伟
稀有金属材料与工程
利用原位合成方法制备了几种氧化铝基复合陶瓷型芯,讨论了MgO含量对氧化铝基复合型芯几种性能的影响.研究结果表明:随着MgO含量增加,陶瓷型芯气孔率先增加后减小;线膨胀系数先减小后增大:碱浸出速率减少.当MgO含量为1%(质量分数),经过1500℃烧结5 h后型芯,蠕变量最小.通过实验分析,讨论了MgO含量对陶瓷型芯综合性能影响的机理.
关键词:
精密铸造
,
陶瓷型芯
,
氧化铝
,
性能
齐长见
,
刘晓光
,
唐定中
,
姚建省
,
李鑫
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z2.038
随着航空技术的发展,发动机涡轮前进口温度不断升高,现有的高温合金材料的承温能力已经达到极限,改变叶片的冷却结构、提高冷却效率成为发动机设计和制造者追求的目标,由于高效气冷叶片的内腔形状十分复杂,锻压、电化学加工等传统方法已经显得无能为力,只有采用熔模精密铸造技术才能解决这一难题,而这项技术关键在于陶瓷型芯的研究,氧化硅基陶瓷型芯承温能力能够满足定向、单晶空心叶片的浇注要求,且比氧化铝型芯更容易脱除.因此本文对氧化硅基陶瓷型芯材料及性能进行了深入的研究.实验以石英玻璃粉和氧化锆为原料,用热压注法成型,借助粒度分析设备研究原材料的粒度及分布对材料及性能的影响；利用差热分析和热失重分析,确定陶瓷型芯的排塑工艺及烧结制度；利用三点弯曲法测定型芯的力学性能；通过XRD、SEM等分析手段研究型芯的相组成和微观形貌.
关键词:
石英玻璃粉
,
陶瓷型芯
,
单晶
,
空心叶片
李鑫
,
刘晓光
,
唐定中
,
顾国红
,
姚建省
,
张芳芳
人工晶体学报
以不同粒度的硅酸锆粉为矿化剂原料,研究原材料粒度及其分布对氧化硅基陶瓷型芯性能的影响.采用数学计算和实际实验验证相结合的方法,确定了最佳硅酸锆粉粒度分布特征.D50为19.6 μm的硅酸锆粉作为矿化剂,在1190℃下焙烧型芯的收缩为0.83％,显气孔率为27％,室温强度为27.1MPa,高温挠度(1550℃×0.5 h)为0.4mm.
关键词:
矿化剂
,
陶瓷型芯
,
硅酸锆
,
粒度分布
康海峰
,
李飞
,
赵彦杰
,
徐华苹
,
孙宝德
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2013.4.001
采用热压注工艺成型氧化硅基陶瓷型芯.分析焙烧后型芯的化学成分、微观结构、孔隙率、线膨胀系数以及力学性能.结果表明:型芯的孔径呈多峰分布,且主要分布在0.1 ～5μm之间;从室温至1400℃,型芯的线膨胀系数随温度的升高而减小,在1170～1350℃之间其线膨胀系数下降趋势骤然加剧;经1200℃焙烧制备的陶瓷型芯主晶相为β-方石英相与无定形石英玻璃共存,经1550℃高温2h处理后型芯烧结程度提高,骨架致密度增大,孔结构更加分明,表面及内部裂纹的数量、长度均增大.采用实验室自制的硅基陶瓷型芯进行镍基高温合金单晶空心叶片的浇注实验,结果表明所制备的型芯可以满足单晶叶片精密铸造的要求.
关键词:
陶瓷型芯
,
单晶叶片
,
抗弯强度
,
高温蠕变
康海峰
,
李飞
,
赵彦杰
,
徐华苹
,
王飞
,
吕和平
,
孙宝德
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.08.014
介绍了高温合金空心叶片熔模铸造用陶瓷型芯与型壳的应用背景,及其对于高温合金空心叶片精密成形的重要意义,概述了采用熔模铸造工艺制备高温合金空心叶片对陶瓷型芯与型壳各项性能的基本要求;并指明了陶瓷型芯与型壳今后的发展方向.分别叙述了陶瓷型芯与型壳基体材料的选择、制备工艺及其对性能的影响,介绍了陶瓷型芯脱除工艺的研究进展及存在的问题.另外,对于陶瓷型芯与型壳定位的精确度、性能匹配性对高温合金空心叶片质量影响进行了评述.
关键词:
陶瓷型芯
,
陶瓷型壳
,
高温合金
,
空心叶片
,
熔模铸造
赵红亮
,
楼琅洪
,
翁康荣
,
关绍康
,
李英敖
,
赵惠田
,
胡壮麒
钢铁研究学报
在不同粒度的Al2O3微粉基体中加入SiO2纳米粉,通过特殊的粉体分散及热压铸方法制备出Al2O3/SiO2纳米复合陶瓷型芯.研究了物料组成对Al2O3/SiO2纳米复合陶瓷型芯烧制特性的影响.结果表明:加入SiO2纳米粉后,改善了材料的流动性,并使陶瓷型芯的抗弯强度提高,烧结温度降低;在不同物料组成的纳米复合陶瓷型芯中,粗细物料搭配的基体其抗弯强度较高,并得到了最佳的物料组成及烧结制度.
关键词:
物料组成
,
纳米复合材料
,
陶瓷型芯
,
性能
,
烧结
覃业霞
,
张睿
,
杜爱兵
,
潘伟
稀有金属材料与工程
研究了精密铸造叶片用氧化铝基复合陶瓷型芯刚玉粉料粒度对型芯物相、形貌、气孔率、抗蠕变性能、脱芯性能的影响.研究结果表明:粉料粒度对Al2O3基复合陶瓷型芯材料的气孔率、线收缩率和高温蠕变性能均有影响.根据实验数据,分析了几种粉料粒度对陶瓷型芯综合性能影响的机理,同时讨论了不同粉料粒度型芯的烧结机理.
关键词:
氧化铝基
,
陶瓷型芯
,
粒度
,
性能
刘晓光
,
齐长见
,
贺莉丽
,
唐定中
,
肖程波
,
姚建省
,
顾国红
,
李鑫
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.5.012
采用传统的热压铸工艺制备可快速脱芯的定向、单晶空心涡轮叶片用SiO2 -ZrO2体系陶瓷型芯材料,研究结果表明,该材料随烧结温度从1150℃增加到1200℃,收缩率变大,当烧结温度超过1200℃时,烧结收缩增加显著,1200℃烧结的陶瓷型芯晶粒发育比较完善,主要相组成为非晶SiO2、方石英、ZrO2,其综合性能最佳,室温强度可达42.9 MPa,1550℃具有较好的抗高温变形性和优异的高温强度,高温变形为0.1mm,高温强度可达27.9MPa,开气孔率可达30.4％,体积密度为1.92g/cm3,烧结收缩率仅为0.4％,方石英析出量20％左右,能够满足我国航空发动机高温合金空心涡轮叶片的浇注要求.
关键词:
热压铸
,
空心叶片
,
陶瓷型芯
,
发动机
,
高温合金
