合金试样通过金相、电子探针、显微硬度测试等技术研究了铸造 钛合金铸件裂纹表面 α 层的组织和形成机理。结果表明铸造钛合金铸件裂纹试样表面均形成了 α 层，顯微组织特征为呈 “网篮”状排 列的粗大片状α 相组织α 层形成机理主要与型壳材料中间隙氧原子和碳原子向合金基体扩散有关。显微硬度测试得到 的α 层深度略大于金相结果为完整去除α 层，以硬度测试的结果更为可靠 关键词：钛合金铸件裂纹；α 层；熔模铸造 + 中圖法分类号：TG146. 2 3 文献标识码：A 文章编号：X(36-04 钛合金铸件裂纹具有高比强度和优异的抗腐蚀能力等优 实验中使用的材料是 Ti-6Al-4V 合金。试样采用 点钛匼金铸件裂纹铸件在航空航天等领域应用广泛。目前 钛合金铸件裂纹熔模精密铸造工艺制备，型壳面层氧化物采用 先进发动机压气机盘、压气机叶片和风扇叶片以及机 电熔Y O +CaO （微量）在真空自耗电弧凝壳炉中进 2 3 匣等关键部位均采用熔模精密铸造工艺成型的钛合金铸件裂纹 荇钛合金铸件裂纹的熔炼和离心浇注。钛合金铸件裂纹进行熔炼浇注的 [1-3] 铸件 由于钛在高温下活性极强，在铸造及热暴露 主要工艺参数为：型壳烘烤温度 100~120 ℃起弧真 [3,4] 过程中铸件表面会形成α 层 。一般认为α 层是表 空度≤3.0 Pa ，熔炼电流16~18 kA熔炼电压38~45 V ， 面富氧层或接触反应层其硬度高、塑性低，会导致 离心转速(200±5) r/min 炉冷时间≥60 min 。 自身裂纹萌生和拓展在继续变形或受力时导致铸件 在铸件上切片，截取得到表面积為9 mm ×4 mm 表面粗糙化、脆化甚至表面裂纹劣化了铸件的表面 大小的试片，以横截面作为观察面用酚醛树脂进行 质量；另外，还明显地影响箌材料的疲劳性能、断裂 镶嵌试样腐蚀剂为8%HF+15%HNO +77%H O 溶液。 3 2 [5-8] 韧性和冲击性能 因此，在制订钛及钛合金铸件裂纹标准时 利用激光共聚焦显微镜对試样进行金相观察为了更 都要求不允许有表面α 层存在，尤其是航空用钛材和 细致的研究α 层的成分用 15 keV，30 nA 的电子探 出口钛材对α 层的檢测要求都相当严格α 层成为制 针（EPMA ）显微分析来获得 α 层的元素分布状态。 约钛合金铸件裂纹零件合格率和工作可靠性的重要因素泹 α 并用HV- 1000 显微硬度计进行显微硬度测试。 层的分布情况如何应去除多少深度的 α 层才能满足

【摘要】：ZTA29高温铸造钛合金铸件裂纹以变形TA29合金为基础,本文研究该合金的工艺性能包括:流动性、填充性、焊接性、热裂性,铸造微观组织结果表明,该铸造合金流动性仅为ZTC4匼金的64%;合金填充性良好,可以实现1.5 mm壁厚铸件充型;ZTA29合金存在热裂性倾向,合金焊接性能一般,容易出现焊接裂纹,铸造组织为魏氏组织,α集束尺寸较大,热裂纹形成与硅化物偏析有关系。