型壳面层材料与DZ125定向凝固高温合金的润湿性及界面反应

摘要

采用座滴法对比研究EC95粉面层、刚玉粉面层和锆英粉面层3种陶瓷型壳面层材料对于DZ125定向凝固高温合金的高温化学稳定性及润湿性。观察分析陶瓷表面形貌及其与合金熔体界面反应形貌及组成，计算合金熔体与陶瓷之间的润湿角，分析讨论界面反应及润湿性与铸件表面机械粘砂之间的影响关系。结果表明：EC95粉面层、刚玉粉面层和锆英粉面层3种陶瓷型壳的表面粗糙度分别为3.987、3.391μm和2.085μm；合金与3种陶瓷的界面反应产物均以Hf的氧化物为主，伴有少量合金成分；对于刚玉面层陶瓷，实验后合金表面几乎完整覆盖一层Hf的氧化物，该氧化物层阻止合金与陶瓷面层的进一步反应，因而更适用于DZ125合金的熔模铸造；DZ125合金与EC95粉面层、刚玉粉面层和锆英粉面层陶瓷的润湿角分别为84.95°、75.71°和132.96°，受界面反应和陶瓷表面粗糙度的影响，刚玉面层型壳与DZ125合金的润湿性更好。

关键词

熔模铸造 / DZ125定向凝固高温合金 / EC95粉面层 / 刚玉粉面层 / 锆英粉面层 / 界面反应 / 润湿性