一种钛合金铸造用氧化钙基陶瓷型芯及其制备方法

摘要

本发明公开了一种钛合金铸造用氧化钙基陶瓷型芯及其制备方法，所述氧化钙基陶瓷型芯包括有下列重量百分比的成分：1.0％～15.0％的二氧化锆、0.5％～10.0％的氧化钇、0.05％～0.1％的氧化钍和余量的氧化钙，并且上述各成分的含量之和为100％。本发明的陶瓷型芯，室温抗弯强度为15～30MPa，高温抗弯强度为5～10MPa，高温挠度为0.2％～0.5％，烧成收缩率为1％～1.5％，孔隙率为40％～50％。本发明的型芯与目前商用的氧化铝基、氧化硅基陶瓷型芯相比，其与熔融钛的反应性大幅下降，且具有耐高温、易脱芯、成本低廉等优点。

主权项

一种钛合金铸造用氧化钙基陶瓷型芯的制备方法，其特征在于：所述氧化钙基陶瓷型芯包括有下列重量百分比的成分：1.0%～15.0%的二氧化锆（ZrO2）、0.5%～10.0%的氧化钇（Y2O3）、0.05%～0.1%的氧化钍（ThO2）和余量的氧化钙（CaO），并且上述各成分的含量之和为100%；制备方法包括有下列步骤：步骤一：配原料，制100公斤氧化钙基陶瓷型芯需要1～15公斤的二氧化锆、0.5～10公斤的氧化钇、0.05～0.1公斤的氧化钍和余量的氧化钙；步骤二：制过筛原料，将氧化钙、二氧化锆、氧化钇和氧化钍进行球磨分筛，取筛下物，即得到过筛原料；所述筛下物的粒度≤100微米；在球磨机的球磨过程中，研磨体选用直径为10mm轴承钢球和直径为5mm的轴承钢球，球磨1g的过筛原料所需2～10g的10mm轴承钢球和2～10g的5mm轴承钢球；步骤三：将过筛原料与油酸在25～70℃的温度下混合均匀，得到第一物料；制100公斤氧化钙基陶瓷型芯需要加入0.3～1.5公斤的油酸；步骤四：将石蜡和蜂蜡在100～120℃的温度下混合均匀，得到第二物料；制100公斤氧化钙基陶瓷型芯需要加入5.0～12.5公斤的石蜡和6.0～15公斤的蜂蜡；步骤五：在500～1000r/min搅拌状态下将第一物料加入第二物料中，并在搅拌速度为1500～3000r/min下搅拌8～15小时后，形成第三物料；步骤六：在空气气氛下将第三物料注入料锭中，冷却后得到氧化钙基陶瓷料锭；步骤七：对氧化钙基陶瓷料锭进行造型、烧结，得到氧化钙基陶瓷型芯；烧结填料为白刚玉粉，烧结温度为1200～1500℃。