鎳合金熔模精密鑄造用氧化物陶瓷制備與生產(chǎn)工藝研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-28 19:56
鎳基高溫合金在6501000℃范圍內(nèi)具有高強(qiáng)度、良好的抗氧化性和耐氣蝕性,廣泛應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片、閥門座圈、超高溫抗氧化腐蝕爐輥、輻射管等高溫腐蝕環(huán)境。鎳基合金鑄造時(shí)常有分型難、難以制作復(fù)雜形狀鑄件、周期長(zhǎng)、生產(chǎn)緩慢以及型殼與液鎳反應(yīng)生成表面氣孔等缺陷,因此制備高質(zhì)量的鎳基合金成為了研究者們廣泛關(guān)注的問題。本文制作了適用于鎳合金熔模鑄造的陶瓷外殼,從制殼材料的選擇、蠟處理、粘結(jié)劑選擇、砂選擇、涂料制備、涂料噴涂、涂料干燥硬化以及焙燒等方面,論述了制殼的要求和條件。制備了氧化鋯復(fù)合型殼,其背層采用鋯溶膠,面層采用釔溶膠,蠟料選用WM114中溫蠟料,砂及耐火材料選用混合砂。這樣不僅保證了殼體的高質(zhì)量空腔表面,而且具有足夠的高溫強(qiáng)度和良好的熱膨脹性和熱穩(wěn)定性。通過實(shí)驗(yàn)證明了該型殼可以在鎳合金熔模鑄造中使用,鑄造產(chǎn)品質(zhì)量合格,可以使用。隨著粉液比、細(xì)粉含量和煅燒溫度的增加,殼的強(qiáng)度也隨之增加。當(dāng)溫度在3801200℃之間時(shí),殼體背面層和表面層的熱膨脹系數(shù)相對(duì)穩(wěn)定,當(dāng)溫度超過1200℃時(shí),背面層的熱膨脹系數(shù)開始增大,表面層的熱膨脹系數(shù)開始下降。如果溫...
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 鎳基合金的發(fā)展及應(yīng)用
1.2 鎳基合金熔模精密鑄造的研究
1.2.1 鑄造業(yè)的發(fā)展
1.2.2 熔模精密鑄造工藝
1.2.3 鎳基合金熔模精密鑄造研究現(xiàn)狀
1.2.4 鎳基合金精鑄工藝存在的主要問題與展望
1.3 鎳基合金熔模鑄造氧化物型殼的研究
1.3.1 氧化物陶瓷型殼制備的工藝
1.3.2 氧化物陶瓷型殼的優(yōu)點(diǎn)
1.4 本課題研究目標(biāo)及內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)方案及設(shè)備
2.1 實(shí)驗(yàn)流程
2.2 蠟?zāi)2牧系倪x取與制備
2.3 型殼制備的實(shí)驗(yàn)方案
2.3.1 粘結(jié)劑的選用
2.3.3 撒砂及用砂的選用
2.3.4 配制涂料方案
2.3.5 涂掛型殼及撒砂過程
2.3.6 型殼的干燥與焙燒工藝方案。
2.4 實(shí)驗(yàn)中的測(cè)試與分析
3 型殼制備工藝研究
3.1 型殼表面強(qiáng)度
3.2 面層與鄰面層涂料及工藝的選擇
3.3 細(xì)粉含量對(duì)型殼面層抗彎強(qiáng)度的影響
3.4 粉液比對(duì)型殼面層抗彎強(qiáng)度的影響
3.5 焙燒溫度對(duì)型殼面層抗彎強(qiáng)度的影響
3.6 氧化鋯型殼焙燒工藝的制定
3.6.1 型殼焙燒工藝
3.6.2 型殼焙燒的TG-DSC熱分析
3.7 型殼透氣性檢測(cè)
3.8 本章小結(jié)
4 型殼澆注及鑄件后處理
4.1 型殼制備
4.2 型殼的清理
4.3 型殼缺陷檢測(cè)及分析
4.4 裝砂箱和澆注
4.5 型殼澆注前后的成分分析
4.6 鑄件后處理
4.7 鑄件檢測(cè)
4.8 本章小結(jié)
5 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熔模精密鑄造HT250支架鑄件的生產(chǎn)工藝[J]. 金柱,陳娟,馬波. 現(xiàn)代鑄鐵. 2018(05)
[2]Effect of SiO2 concentration in silica sol on interface reaction during titanium alloy investment casting[J]. Ya-meng Wei,Ke-hui Hu,Zhi-gang Lu. China Foundry. 2018(01)
[3]Research progress on refractory composition and deformability of shell molds for TiAl alloy castings[J]. Chun-ling Bao,Shuang-qi Zhang,Yu-yan Ren,You-wei Zhang,Hua-sheng Xie,Jun Zhao. China Foundry. 2018(01)
[4]精密鑄造鑄件的生產(chǎn)流程及工藝控制[J]. 聶爽,劉子輝. 現(xiàn)代鑄鐵. 2017(06)
[5]試析熔模精密鑄造技術(shù)在航空工業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 蘇景陽(yáng). 黑龍江科技信息. 2016(30)
[6]重型燃機(jī)葉片熔模精密鑄造陶瓷型芯開發(fā)[J]. 曾洪,何建,伍林,楊照宏,楊功顯. 東方汽輪機(jī). 2015(02)
[7]鎳基高溫合金葉輪熔模鑄造過程的數(shù)值模擬[J]. 何波,周泓江,李建輝,孫長(zhǎng)青,張征義. 稀有金屬. 2016(03)
[8]熔模精密鑄造技術(shù)在航空工業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 樊振中,徐秀利,王玉靈,劉建軍. 特種鑄造及有色合金. 2014(03)
[9]Al含量對(duì)鎳基高溫合金組織和性能的影響[J]. 孫躍軍,尚勇,劉彩琴,張軍. 熱加工工藝. 2012(20)
[10]消失模鑄造技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 樊自田,蔣文明. 鑄造. 2012(06)
碩士論文
[1]TiAl合金熔模精密鑄造型殼退讓性的研究[D]. 張雙琪.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2018
[2]熔模鑄造薄壁鑄件工藝優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬研究[D]. 衣春雷.青島理工大學(xué) 2012
[3]高溫合金葉片表面晶粒細(xì)化新工藝的研究[D]. 于忠軍.哈爾濱理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3166077
【文章來源】:西安建筑科技大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 鎳基合金的發(fā)展及應(yīng)用
1.2 鎳基合金熔模精密鑄造的研究
1.2.1 鑄造業(yè)的發(fā)展
1.2.2 熔模精密鑄造工藝
1.2.3 鎳基合金熔模精密鑄造研究現(xiàn)狀
1.2.4 鎳基合金精鑄工藝存在的主要問題與展望
1.3 鎳基合金熔模鑄造氧化物型殼的研究
1.3.1 氧化物陶瓷型殼制備的工藝
1.3.2 氧化物陶瓷型殼的優(yōu)點(diǎn)
1.4 本課題研究目標(biāo)及內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)方案及設(shè)備
2.1 實(shí)驗(yàn)流程
2.2 蠟?zāi)2牧系倪x取與制備
2.3 型殼制備的實(shí)驗(yàn)方案
2.3.1 粘結(jié)劑的選用
2.3.3 撒砂及用砂的選用
2.3.4 配制涂料方案
2.3.5 涂掛型殼及撒砂過程
2.3.6 型殼的干燥與焙燒工藝方案。
2.4 實(shí)驗(yàn)中的測(cè)試與分析
3 型殼制備工藝研究
3.1 型殼表面強(qiáng)度
3.2 面層與鄰面層涂料及工藝的選擇
3.3 細(xì)粉含量對(duì)型殼面層抗彎強(qiáng)度的影響
3.4 粉液比對(duì)型殼面層抗彎強(qiáng)度的影響
3.5 焙燒溫度對(duì)型殼面層抗彎強(qiáng)度的影響
3.6 氧化鋯型殼焙燒工藝的制定
3.6.1 型殼焙燒工藝
3.6.2 型殼焙燒的TG-DSC熱分析
3.7 型殼透氣性檢測(cè)
3.8 本章小結(jié)
4 型殼澆注及鑄件后處理
4.1 型殼制備
4.2 型殼的清理
4.3 型殼缺陷檢測(cè)及分析
4.4 裝砂箱和澆注
4.5 型殼澆注前后的成分分析
4.6 鑄件后處理
4.7 鑄件檢測(cè)
4.8 本章小結(jié)
5 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熔模精密鑄造HT250支架鑄件的生產(chǎn)工藝[J]. 金柱,陳娟,馬波. 現(xiàn)代鑄鐵. 2018(05)
[2]Effect of SiO2 concentration in silica sol on interface reaction during titanium alloy investment casting[J]. Ya-meng Wei,Ke-hui Hu,Zhi-gang Lu. China Foundry. 2018(01)
[3]Research progress on refractory composition and deformability of shell molds for TiAl alloy castings[J]. Chun-ling Bao,Shuang-qi Zhang,Yu-yan Ren,You-wei Zhang,Hua-sheng Xie,Jun Zhao. China Foundry. 2018(01)
[4]精密鑄造鑄件的生產(chǎn)流程及工藝控制[J]. 聶爽,劉子輝. 現(xiàn)代鑄鐵. 2017(06)
[5]試析熔模精密鑄造技術(shù)在航空工業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 蘇景陽(yáng). 黑龍江科技信息. 2016(30)
[6]重型燃機(jī)葉片熔模精密鑄造陶瓷型芯開發(fā)[J]. 曾洪,何建,伍林,楊照宏,楊功顯. 東方汽輪機(jī). 2015(02)
[7]鎳基高溫合金葉輪熔模鑄造過程的數(shù)值模擬[J]. 何波,周泓江,李建輝,孫長(zhǎng)青,張征義. 稀有金屬. 2016(03)
[8]熔模精密鑄造技術(shù)在航空工業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 樊振中,徐秀利,王玉靈,劉建軍. 特種鑄造及有色合金. 2014(03)
[9]Al含量對(duì)鎳基高溫合金組織和性能的影響[J]. 孫躍軍,尚勇,劉彩琴,張軍. 熱加工工藝. 2012(20)
[10]消失模鑄造技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 樊自田,蔣文明. 鑄造. 2012(06)
碩士論文
[1]TiAl合金熔模精密鑄造型殼退讓性的研究[D]. 張雙琪.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2018
[2]熔模鑄造薄壁鑄件工藝優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬研究[D]. 衣春雷.青島理工大學(xué) 2012
[3]高溫合金葉片表面晶粒細(xì)化新工藝的研究[D]. 于忠軍.哈爾濱理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3166077
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