精密鑄造用型殼是以化學方式將粘結劑與耐火材料混合制成塗料漿,然後經高溫焙燒而成。因此,粘結劑是一種非常重要的材料:它不僅要爲各類型耐火材料顆粒間的粘結提供“骨架”,而且在型殼焙燒後,其產物還要爲型殼提供足夠的強度。生產實踐表明 ,一個好的钛合金熔模精鑄用粘結劑需具備如下的特征:
①焙燒後的產物要具有高的熱力學穩定性,以盡可能降低與熔融钛的化學反應;
②要對型殼用耐火材料有很強的潤濕和粘結能力;
③對光潔蠟模要有較好的塗挂成形能力。
早期钛合金精密鑄造中常用的面層粘結劑主要爲碳質粘結劑和酚醛樹脂。這類粘結劑主要用于制備熔模精鑄用石墨型殼。在此期間,研究人員還嘗試使用水玻璃、矽酸乙酯等作爲钛合金鑄造用粘結劑,但是發現,钛合金與型殼的界面反應十分劇烈,因此不適合作爲面層材料的粘結劑。
目前,矽溶膠、二醋酸锆以及碳酸锆铵的有機化合物是钛合金熔模精鑄中常用的粘結劑。其中二醋酸锆在精密鑄造中的應用廣泛,無論是難熔金屬還是氧化物面層耐火材料都可以用其作爲主要粘結劑。
隨着精密鑄造鑄件壁厚的增加、形狀的無序和鋼中合金化程度的進步,常見缺陷對鑄件的工藝性能和力學性能有明顯的影響,甚至直接影響鑄鋼件的整體質量,造成鑄件不合格或失效。
借助實驗室的化學分析技能,數據的機械物理性能測試,金相顯微觀察整理,電子光學金相的測試分析,大型鑄鋼件廠對各種鑄件進行探傷,可以直接檢查出磨輥加工中的缺陷,便于後期的處理。
根據其化學成分的特征及其對機械性能和工藝性能的影響,可以判斷缺陷的特征、原因及其對鑄件質量的影響程度。因此,可以深入研究鑄件的凝固規律和特點,通過提高工藝技能如鍛煉、澆注或鑄造、精整、熱處理等進行總結和整理。能有效降低缺陷嚴重程度,保證鑄件質量,提高鑄鋼件在高溫、振動、磨損、腐蝕等髒亂應力條件下的使用性能。