玻璃纤维增强KNO3基水溶性盐芯的组织与性能
2021-02-25龚小龙樊自田胡胜利杨致远刘富初蒋文明
材料工程 2021年2期
关键词:裂纹
龚小龙,樊自田,胡胜利,杨致远,刘富初,蒋文明
(华中科技大学 材料科学与工程学院 材料成形与模具技术国家重点实验室,武汉 430074)
随着航空、航天、汽车等行业的集成化、轻量化和薄壁化的快速发展,铸件的内腔变得越来越狭窄和复杂,并且铸件的尺寸精度要求也更高,特别是以铝、镁、锌合金为代表的有色合金精密铸件[1-3]。这些复杂内腔结构一般很难用机械加工或其他工艺成形,工业上一般采用型芯成形的方法,这使得型芯不仅需要较高的强度和尺寸精度,还需要很好的溃散性以便于清理,传统的砂芯难以满足使用要求[4-6]。水溶性盐芯是以水溶性无机盐为基体材料而制备的型芯,因具有较高的强度和尺寸精度,同时还具有优异的水溶溃散性,在复杂内腔结构铸件的制造中有着广泛的应用前景[7-11]。
目前,研究较多的水溶性盐芯主要有NaCl,Na2CO3,K2CO3,KCl和Na2SO4等单质或复合盐芯[12-13]。一般而言,复合盐芯的力学性能明显优于单质盐芯,其抗弯强度一般为20~30 MPa,主要应用于内腔结构简单的铝镁合金压铸件中[14-16]。对于内腔结构复杂或液态金属密度大的合金压铸件,对盐芯的力学性能提出更高的要求,现有盐芯的强度难以满足使用要求,其主要原因是水溶性盐芯为脆性材料,在内腔结构复杂的铸件成形过程中容易发生脆性断裂,导致产品合格率低[5,9]。当前,国内外关于解决水溶性盐芯脆性问题的研究较少,因此研究水溶性盐芯的强韧化对推广盐芯的工业化生产应用具有重要的理论指导意义。……
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