熔模铸造中耐火材料合金和金属的刚玉模具外文翻译中英对照中英互译.doc

熔模铸造中耐火材料合金和金属的刚玉模具 摘要： 描述熔模铸造中由二氧化硅自由粘结剂生产的活性金属和合金的高温耐热刚玉模具的生产过程、物理化学性能和机械性能。 这种方法获得的活性金属和合金的铸型表面粗糙度小于10μm(圆柱的表面粗糙度大于60μm)，从而增加了模具的抗疲劳性能、韧性和使用寿命。 1、前言 现代航空发动机的发展与不断提高的燃气轮机叶片的耐火合金材料有关。在这些叶片中，通过横向晶界移动，定向凝固技术被用于提高耐热合金质量。然而，在定向凝固和单晶体叶片成型中，对模壳的阻燃性、耐用性、热电导率、变形和热化学稳定性有特殊的要求。 传统的刚玉模具成分是乙硅酸盐粘结剂和二氧化硅，这种成分部分与耐热合金成分和碱外加剂交互存在于刚玉中，部分分解在高温真空下，不能满足模壳性能的要求。粘结剂的破会引起模具性能的削弱和孔隙度的增加，从而使金属穿透颗粒间的空间形成一个钢包砂区。由于燃烧后一种不可利用的粘结剂转化成氧化铝限制了人们试图制造一种由α-Al2O3组成的高温耐火材料(2000?C以上)模具的做法 。 基于烷氧羰基TGA/SDTA851进行了温度记录器的分析。 运用DRON-3M石墨单色器的x光衍射对这种粘结剂和陶瓷材料进行x射线相分析。烷氧羰基-射线衍射仪与个人电脑结合的实验数据由KO-IMET处理。定性和定量的x射线光谱分析使用在XRAYAN软件和PDF数据库。 图1：粘结剂的TGA和SDTA热解曲线。 根据专利陶瓷悬浮在准备，模具在生产刚玉时空气环境湿度最大达到60%。陶瓷壳按照传统的方法制造：即把模壳间接沉浸于悬架模型中同时把它的灰尘与铝基耐火材料颗粒熔融。为了获得较好的外壳模具,需要两个独立的阶段干燥：第一个阶段是，在高湿室里控制到每层的溶剂全部去除掉；第二个阶段是，把每一层的自由水去掉。通过任何可用的方法，模型组成成分能从外壳模具中除去（热水、模式融化,锅炉加热,或微波加热）。陶瓷模具要在焙烧炉的温度是1250-1350?C下焙烧4-6小时。 3、结果与讨论 研究调查发现在有机烷氧羰基C热解产物图。 （b）粘结剂在1200-12800?C热解产物图。 利用热重分析法研究这种粘结剂产生的热破坏。（图1） 对x射线相分析表明,样本正交在温度低于900?C就像该化合物最初的无定形状态。在1000?C下热解的结果是两相组成系统，性能良好的低温δ-Al2O3和立方γ-Al2O3 。（图2） 从x射线相分析表明,在1200-12800?C时样本处于正交状态，所以该化合物的最终产物是纯的a-Al2O3。 根据获得的结果,主要的热破坏阶段可能是第一个阶阶段。 这种结合的化合物要么是脆性固体要么是高粘性液体，他们不能用在纯的陶瓷悬浮液制备，因此我们的目标是实现这样一个构想,用具有良好的沉降稳定性的熔刚玉粉制成流动能力好的悬浮液和良好润湿模型成分。 这个问题被很成功的解决了，由于这种新的粘结剂的发现，它的混合与填料(熔刚玉粉)形成陶瓷悬浮不倾向于发泡,有增强沉积稳定和良好润湿模型组成。 图3: 氧化铝关系曲线含量与陶瓷样品强度的。 表1: ALUMOX粘合剂的基本特点 表2:粘结剂的技术参数 这种硅粘结剂叫ALUMOX是化合物溶液在脂肪醇的25-35%浓度，表1介绍了其主要特点。 当这种粘结剂中氧化铝的含量是10%到12%时，陶瓷样品生产在无煅烧条件下(提供没有烧结激活剂)，最大强度约3.0兆帕(图3)。 综合研究表明粘结剂和陶瓷悬浮液良好的稳定性取决于它们自身的性能和长期存储的能力。因此,将这种粘结剂储存在一个封闭容器一段时间后，取样研究发现ALUMOX的成分和性质在三年内不会改变。 氧化铝含量在粘合剂成分中的改变会导致粘结剂粘度和密度的变化。粘合剂中的粘度值是判断产品合格的重要指标。 调查结果表明, ALUMOX的粘度与硅酸乙酯粘结剂的一样，提供了使用可能性和悬浮液类似的填充率。然而,与硅酸乙酯粘合剂的悬浮液相比，它的生存能力不超过两周。用于陶瓷悬浮液粘结剂在紧容器能保存在一年半(表3)。 动力学研究表明，ALUMOX壳模具在两个独立的干燥阶段不同的耐用性和不同的温度取决于模具含水率。 我们发现第一个干燥阶段必须在高空气湿度室(最低95%)进行到所有有机配位体去除。低聚物分子重量的增长、同勃姆石类[Al(O)(OH)]n的三维交联以及结构生产的发生都是由于铝在烷氧基组中水解造成的。 表3:这种粘结剂陶瓷悬挂件的性能稳定性。 表4:机械性能与活化剂含量之间的关系。 第二个干燥阶段是通过和周围环境的对流干燥来平衡含水量，除去水分。 含ALUMOX粘结剂的模壳不能在通常的温度（900-1000?C）下煅烧,因为在这个温度范围内它的强度很低。根据XPhA数据(图2)，900-1000?C是δ-Al2O3和γ- Al2O3两相