材料研究学报

作者：石振威, 郑伟, 卢玉章, 张功, 申健

单位：1.中国科学院金属研究所 沈阳 1100162.中国科学技术大学纳米科学技术学院 苏州 215123

关键词：金属材料,粘砂反应,陶瓷型壳,正交实验,高温合金

基金：国家自然科学基金(51631008);国家重大科技专项(2017-Ⅶ-0008-0101),中国科学院重点部署项目(ZDRW-CN-2019-01)

以合金表面粘砂比例和粗糙度为优化指标，采用多指标正交实验设计方法，通过极差分析研究了定向凝固用陶瓷型壳面层粒度配比和Cr2O3添加剂对铸件表面质量的影响。结果表明，铸件表面粘砂层的主要成分为Al2O3以及少量Cr、Ni等合金元素；调整陶瓷型壳面层的粒度级配能降低陶瓷型壳面层的孔隙率，使型壳面层形成致密的结构，从而减少在定向凝固过程中合金液向陶瓷型壳面层的渗入、减少铸件表面的物理粘砂；Cr2O3添加剂与型壳中的Al2O3反应生成的二元化合物Al2O3-Cr2O3或Al2O3-SiO2-Cr2O3三元系产物，抑制了合金中的活性元素(Ni、Ti、Al等)与型壳中游离的SiO2反应，从而减少铸件表面的化学粘砂、提高铸件的表面质量。

来源：2021年第4期

《材料研究学报》期刊编辑部

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