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TiAl基合金具有密度低、耐高温、抗氧化等优点,是具有非常好应用前景的高温材料。但这种材料的塑性低、切削性差,难以加工成形,因此目前TiAl基合金成型方式以铸造方法为主。底漏式真空吸铸是本实验室开发的一种新型TiAl基合金近净成形方法,这种方法以气体压力驱动TiAl熔体充型,可大幅提高TiAl熔体型能力,可以成型小型复杂铸件。本文通过对底漏式真空吸铸过程的数值模拟与实验验证,详细的研究了在气压作用下合金熔体的流动规律和气孔产生原因。在此基础上,研究了TiAl基合金在金属模和陶瓷型壳的成型工艺。以排气阀件为例,利用Fluent软件模拟在压力作用下TiAl基合金熔体的充型规律,分析了影响TiAl基合金流动的因素,并预测在吸铸中可能出现的缺陷。在重力作用下,合金熔体比较平稳地进入铸型,液流流动不连续;在气体压力作用下,液流呈喷射状快速进入铸型,合金熔体液面不稳定,在第一股金属进入铸型后,气体随合金熔体进入铸型,并对已充型的液态金属有较强的冲击作用。气体压力越大,熔池液面产生的凹坑越大,气体开始进入铸型时间越早,坩埚内残余的金属越多;吸口直径越大,气体越容易进入铸型,第一股进入铸型的液流越少。由于气体冲击的作用,顶部流体处于紊流状态;底部自由流动,是层流状态。在数值模拟的基础上以排气阀为验证件,进行真空吸铸验证试验,来验证气孔产生的原因,并通过优化工艺参数来避免气孔产生。排气阀内部存在气孔等缺陷,气孔按产生原因分为两种:一种是卷入性气孔,在熔炼过程中,合金熔体快速旋转,将熔炼室内的气体卷入到金属液内,充型时气体随合金熔体一起充填铸型,因快速冷却而无法析出,形成气孔;另一种是由于液流不连续,被后续的液流封闭在铸型内形成的气孔。气压增加会使得较多气体进入铸型,增大铸件内气孔的尺寸;没有气压,合金熔体容易将铸型内的气体卷入铸件内部,形成卷气,合理的气体压力为0.03MPa。增加坩埚内金属的质量、减小吸口直径的尺寸都可以减小气孔的产生,本文最终采用合理的金属质量与吸口直径的组合,制备出形状完整、组织致密的排气阀铸件。本文将真空吸铸与熔模铸造技术结合起来,制备出小型复杂的连杆和叶片铸件。实验中发现:模壳预热温度越高、熔炼电流越大,TiAl基合金熔体充填铸型的能力越好,在底漏式真空吸铸过程中,较为合理的模壳预热温度为900℃,熔炼电流为1000A;排气孔的开设对叶片件的成型有着非常重要的影响,通过合理的选择排气孔位置成型出形状完整的小型件。利用能谱分析检测真空吸铸获得的小型件的成分,铸件成分基本均匀,无明显的宏观偏析出现。通过金相显微镜、扫描电镜等手段检测、分析真空吸铸获得的小型件组织,发现金属模吸铸排气阀的宏观组织以等轴晶为主,铸件表面由于激冷作用形成细晶层,尺寸在30~40μm之间,中间部位晶粒尺寸在200~300μm之间;陶瓷型壳吸铸叶片件叶身截面处晶粒分布规律与排气阀类似,晶粒比较粗大。金属模吸铸排气阀件表面会产生几微米的渗铁层,这对铸件组织与性能的影响不大;TiAl基合金与陶瓷型壳的发生界面反应,反应层在20~25μm。铸件硬度分布基本按着从表面到铸件内部递减的规律,金属模铸件硬度高于陶瓷型壳铸件。熔模型壳吸铸TiAl基合金的最大抗拉强度为354MPa,延伸率为0.28%。