随着制造业的持续发展,对铸件性能的要求不断提高,以合金钢为代表的铸件得到广泛的应用,部分零件具有复杂的内腔结构,给铸造工艺设计和铸件生产带来困难。然而,目前对合金钢用陶瓷型芯研究较少。根据材料特性分析,用氧化镁制造合金钢陶瓷型芯具有明显的优势。本文以氧化镁作为基体材料,分别以Al₂O₃、TiO₂及其组合作为矿化剂,采用压制成型和热压铸成型法制备生坯,然后按设定的烧结制度制备氧化镁基陶瓷型芯,研究了矿化剂、烧结工艺、成型方法对型芯组织结构、力学性能的影响,测试了氧化镁基陶瓷型芯在醋酸溶液中的溶解性能。采用压制成型法制备生坯,以氧化镁作为基体材料,Al₂O₃作为矿化剂制备氧化镁陶瓷型芯。矿化剂Al₂O₃对型芯的烧结有促进作用,当Al₂O₃含量为1%,烧结温度为1340°C,保温时间为0.5h时,型芯的综合性能最好,室温抗弯强度为24.95MPa,孔隙率为27.04%,烧结收缩率为0.88%,溶解性为0.084mm/h。以TiO₂作为陶瓷型芯的矿化剂,同样对型芯的烧结有促进作用,在相同的烧结温度下,添加TiO₂的镁基陶瓷型芯的强度比添加Al₂O₃的高,但溶解性偏低。当TiO₂含量为2%,烧结温度为1320°C,保温时间为0.5h时,型芯的综合性能最好,室温抗弯强度为29.24 MPa,孔隙率为25.75%,烧结收缩率为1.12%,溶解性为0.125mm/h。以Al₂O₃和TiO₂组合作为型芯的矿化剂,当Al₂O₃含量为2%,TiO₂的含量为2%,烧结温度为1300°C,保温时间为0.5h时,型芯的综合性能最好,室温抗弯强度为22.07MPa,孔隙率为26.62%,烧结收缩率为0.96%,溶解性为0.088mm/h。采用Al₂O₃和TiO₂组合作为矿化剂,陶瓷型芯的综合性能与单一添加Al₂O₃时相当,而低于单一添加TiO₂时的性能。采用热压铸制样,研究了矿化剂及其添加量对陶瓷型芯性能的影响。当TiO₂的含量为2%,烧结温度为1320°C,保温时间为0.5h时,型芯的综合性能最好,室温抗弯强度为20.95MPa,孔隙率为31.38%,烧结收缩率为1.08%,溶解性为0.126 mm/h。与同样成分的压制成型试样相比,抗弯强度下降28%,孔隙率增大21%,烧结收缩率减小3%,溶解性变化不明显。