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【应用前沿】氧化镁系包埋材料


氧化镁作为针对石英类包埋材料与熔钛反应大的特点而开发出来的一类包埋材料,其突出的优点就是铸件表面光洁,污染极小。钛铸件表面硬度的增高是由于吸收了氧所致,而且测得镁系包埋材料所铸的铸件硬度增高比磷酸盐系者低。这种包埋材料通常以高纯度电熔氧化镁为骨材,曾以磷酸盐或正硅酸乙酯为结合剂。如今,结合剂大多选用氧化铝,与水混合之后,硬化时间适应、操作性能比较好,且脱模良好。

对比氧化镁系包埋料与传统的磷酸盐结合二氧化硅系包埋料的铸钛性能,结果表明,氧化镁系包埋料铸造的纯钛铸件的表面粗糙度、维氏显微硬度、铸件抗张强度、铸流率等各方面均比磷酸盐结合二氧化硅系包埋料好,氧化镁基本不会对纯钛铸件的表面性能造成影响。实验证明相比于二氧化硅系包埋料,氧化镁系包埋料比更适合于钛的铸造。在铸模温度为800℃的条件下,氧化镁系包埋料的热膨胀率与二氧化硅系包埋料接近。

通过类似对比实验,发现氧化镁系包埋料所铸的纯钛铸件比石英系包埋料者更加精确致密。利用氧化镁包埋料对三种钛合金进行铸造,铸模温度为200℃,结果表明:铸件的屈服强度、抗张强度、弹性模量、延展率的测试结果十分理想。

Rematitan Plus、Bellavest T、Titanium vest、Titavest CB四种包埋材料进行比较;运用氩气弧铸造机进行铸造,研究分析铸件的精度与包埋材料气体渗透性的关系。发现气体渗透性最差的Bellavest T包埋料铸造并不完全,而渗透性最好的Titavest CB铸件则完好、精确。Titavest CB属于MgO系包埋料,其它三种则属于石英系包埋料。

根据扫描电镜的观察结果发现:Titavest CB包埋料内的MgO颗粒呈现出高密集状态,比SiO2包埋料更容易凝聚,形成大量的缝隙与小的球形孔,有助于通过包埋料排出铸模腔中的氩气,以免过高的压力导致气体发生回流从而对熔金的浇注造成影响。



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