张雅君 玄伟东 任忠鸣 宋 歌 任兴孚 王保军

(1.上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室，上海 200444； 2.上海大学材料科学与工程学院，上海 200444；3.上海大学医学院，上海 200444)

随着单晶空心涡轮叶片成为航空发动机的必选构件，空心叶片的精确控形与严格控性已成为叶片制造的关键技术。陶瓷型芯是铸造内腔复杂空心叶片的关键，其形状直接影响叶片铸件使用过程中的降温速率，进而影响叶片的使用寿命[1-3]。因此对熔模铸造空心叶片用陶瓷型芯尺寸精度的要求越来越高，而其核心控制技术在于精确控制叶片壁厚尺寸漂移、外形尺寸精度和尺寸稳定性等[4-5]。目前，国外对于陶瓷型芯的制备技术是严格保密的，对陶瓷型芯在熔模铸造过程高温条件下尺寸和变形的研究更是鲜见报道。在精密熔模铸造过程中，陶瓷型芯在高温环境中服役，且在服役过程中会经历环境温度的骤升[6-10]，可达1 550 ℃。在此过程中，陶瓷型芯会发生收缩与变形。而陶瓷型芯的收缩与变形直接决定了成型铸件的尺寸精度，进而影响成型铸件的合格率[11]。因此，陶瓷型芯在浇注阶段的收缩与变形规律的研究越来越受到重视。但目前的技术条件还不足以支撑对陶瓷型芯浇注过程动态、实时数据的采集，以及对其浇注过程进行原位观测。因此，本文采用不同受热工艺模拟陶瓷型芯浇注过程中的环境温度，进而研究此过程中陶瓷型芯的组织和性能变化。

1 试验材料与方法

试验所用型芯以石英玻璃粉为基体，硅酸锆为矿化剂，石蜡为增塑剂。……