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【應用前沿】氧化鎂系包埋材料


氧化鎂作為針對石英類包埋材料與熔鈦反應大的特點而開發出來的一類包埋材料,其突出的優點就是鑄件表面光潔,污染極小。鈦鑄件表面硬度的增高是由于吸收了氧所致,而且測得鎂系包埋材料所鑄的鑄件硬度增高比磷酸鹽系者低。這種包埋材料通常以高純度電熔氧化鎂為骨材,曾以磷酸鹽或正硅酸乙酯為結合劑。如今,結合劑大多選用氧化鋁,與水混合之后,硬化時間適應、操作性能比較好,且脫模良好。

對比氧化鎂系包埋料與傳統的磷酸鹽結合二氧化硅系包埋料的鑄鈦性能,結果表明,氧化鎂系包埋料鑄造的純鈦鑄件的表面粗糙度、維氏顯微硬度、鑄件抗張強度、鑄流率等各方面均比磷酸鹽結合二氧化硅系包埋料好,氧化鎂基本不會對純鈦鑄件的表面性能造成影響。實驗證明相比于二氧化硅系包埋料,氧化鎂系包埋料比更適合于鈦的鑄造。在鑄模溫度為800℃的條件下,氧化鎂系包埋料的熱膨脹率與二氧化硅系包埋料接近。

通過類似對比實驗,發現氧化鎂系包埋料所鑄的純鈦鑄件比石英系包埋料者更加精確致密。利用氧化鎂包埋料對三種鈦合金進行鑄造,鑄模溫度為200℃,結果表明:鑄件的屈服強度、抗張強度、彈性模量、延展率的測試結果十分理想。

Rematitan Plus、Bellavest T、Titanium vest、Titavest CB四種包埋材料進行比較;運用氬氣弧鑄造機進行鑄造,研究分析鑄件的精度與包埋材料氣體滲透性的關系。發現氣體滲透性最差的Bellavest T包埋料鑄造并不完全,而滲透性最好的Titavest CB鑄件則完好、精確。Titavest CB屬于MgO系包埋料,其它三種則屬于石英系包埋料。

根據掃描電鏡的觀察結果發現:Titavest CB包埋料內的MgO顆粒呈現出高密集狀態,比SiO2包埋料更容易凝聚,形成大量的縫隙與小的球形孔,有助于通過包埋料排出鑄模腔中的氬氣,以免過高的壓力導致氣體發生回流從而對熔金的澆注造成影響。



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