钛合金砂型铸造用醇基涂料研究

论文摘要

钛合金化学性质非常活泼,熔融钛液极易与铸型材料发生剧烈的化学反应,在铸件表面形成气孔及氧化皱皮等现象,严重影响铸件的表面质量和使用性能,本文研制了适合于钛合金砂型铸造用的硅溶胶涂料和醋酸锆涂料,对涂料的悬浮性、透气性、触变性及高温强度等性能进行测试并经过浇注试验验证涂料的使用效果。对硅溶胶涂料,随着硅溶胶和PVB含量的增加,涂料的粘度、悬浮性及触变性得到了很大提高,硅溶胶含量增加能有效提高涂层的高温强度,但当其含量超过25%后,由于膜层的收缩开裂影响其高温强度,且透气性也较差;PVB由于在250℃开始挥发分解因此其含量变化对硅溶胶涂料的高温强度和抗裂性影响不是很大;耐火骨料级配能明显改善涂料流变性和触变性,在细粉含量为40%时涂料综合性能最好;通过优化试验最终确定出的硅溶胶涂料配比为氧化锆(325目)60%,氧化锆(1000目)40%,硅溶胶25%,PVB 4%,乙醇110%。对醋酸锆涂料,粘结剂和悬浮剂含量的增大能显著提高涂料的粘度、触变性、悬浮性及涂料的高温强度。当醋酸锆含量超过20%后严重影响涂料的流动性及透气性,烘干抗裂性也变差;大间隙短时间混制得到的涂料涂挂性较好,而小间隙长时间混制得到的涂料强度较大,综合两者优势得到的混制工艺为:磨片间隙40μm,胶磨时间30min。通过优化试验最终确定出的醋酸锆涂料配比为氧化锆(325目)100%,醋酸锆20%, PVB 2%,乙醇120%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 钛合金铸造概论
• 1.2.1 钛合金铸造工艺特点
• 1.2.2 钛合金铸造工艺的研究现状及发展趋势
• 1.3 铸造涂料概论
• 1.3.1 铸造涂料的组成
• 1.3.2 铸造涂料的作用及要求
• 1.3.3 钛合金铸造涂料的研究现状及发展趋势
• 1.4 论文主要研究内容
• 第二章 试验材料及涂料性能测试方法
• 2.1 试验用原材料、仪器及设备
• 2.1.1 试验用原材料
• 2.1.2 试验用仪器及设备
• 2.2 涂料性能测试方法
• 2.2.1 涂料密度测试
• 2.2.2 涂料条件粘度测试
• 2.2.3 涂料悬浮性测试
• 2.2.4 涂料透气性测试
• 2.2.5 涂料含固量测试
• 2.2.6 涂料流变特性测试
• 2.2.7 涂料高温性能测试
• 2.3 涂料的制备工艺
• 第三章 硅溶胶涂料的性能研究
• 3.1 引言
• 3.2 涂料配方的确定
• 3.2.1 载液含量的确定
• 3.2.2 悬浮剂含量对涂料性能的影响
• 3.2.3 耐火骨料级配对涂料性能的影响
• 3.2.4 硅溶胶含量对涂料性能的影响
• 3.2.5 涂料配方的优化
• 3.3 浇注验证及效果评价
• 3.3.1 铸造工艺过程
• 3.3.2 试验结果分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 醋酸锆涂料的性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 涂料配方的确定
• 4.2.1 载液含量的确定
• 4.2.2 悬浮剂含量对涂料性能的影响
• 4.2.3 醋酸锆含量对涂料性能的影响
• 4.2.4 混制工艺对涂料性能的影响
• 4.2.5 涂料配方的优化
• 4.3 浇注验证及效果评价
• 4.3.1 铸造工艺过程
• 4.3.2 试验结果分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢