[实用新型]一种熔模铸造用陶瓷材料性能表征装置

说明书

本实用新型涉及精密铸造领域，具体为一种熔模铸造用陶瓷材料性能表征装置。该装置包括试样回收机构、推样机构、加热温控机构、加压传动机构，推样机构位于加热温控机构的进口一侧，推样机构通过推杆与加热温控机构内的载样滑板相对应；加压机构分布在加热炉内部和底座下，加压机构通过加压辅具伸至加热温控机构内、与载样滑板上的陶瓷素胚相对应，加压机构通过门式立柱固定安装于底座；回收机构放置在支架一上，回收机构位于加热温控机构的出口一侧。基于铸型的实际使用环境，构建出集抗热震性和退让性智能化检测为一体的新型整体铸型性能检测装置，实现整体铸型关键性能的量化表征，并建立相应的评价方法以满足精密铸造的使用要求。

技术领域

本实用新型涉及精密铸造领域，具体为一种高温合金和钛铝合金精密铸造用陶瓷材料性能表征装置，适于模拟陶瓷铸型使用条件下的受热、力状态，检测铸型受热-力冲击后的退让性。

背景技术

陶瓷型芯和陶瓷型腔是制备航空发动机空心叶片必要附属品，其性能优劣直接影响空心叶片性能。随着对航空发动机推重比要求的提高，基于流动力学和传热力学基本原理，发动机叶片内腔设计越来越复杂，从而对型芯的性能提出更加严格的要求，故如何对陶瓷铸型进行更加智能化性能表征成为技术急需解决的问题之一。针对高温合金和钛铝合金精密铸造过程中对陶瓷铸型，尤其是铸型中型芯部分，抗热震性和退让性的需求，提出近浇注条件下整体铸型抗热震性和退让性的表征方法；搭建能够实现快速加载、快速升降温且可实时监测待测样品变形状态的装置，模拟铸型使用条件下的受热、力状态，检测铸型受热-力冲击后的残余强度(即退让性)，建立整体铸型抗热震性和退让性的测试标准，形成陶瓷铸型服役过程中关键力学性能的测定依据。

整体铸型在使用过程中，会经受急剧升温、大温度梯度的热冲击和高温熔体的机械冲击，且在熔体凝固过程中，由于陶瓷热膨胀系数与金属材料凝固收缩率不匹配，铸型受到压应力而铸件受到拉应力。如果铸型没有足够的退让性，将导致铸件凝固时发生热裂或在后续热处理时产生再结晶。因此，如何表征铸型的抗热震性和退让性，并建立相应的评价方法以满足精密铸造的使用要求，是保证整体铸型满足铸造要求的关键。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种熔模铸造用陶瓷材料性能表征装置，基于铸型的实际使用环境，构建出集抗热震性和退让性智能化检测为一体的新型整体铸型性能检测装置，实现整体铸型关键性能的量化表征，并建立相应的评价方法以满足精密铸造的使用要求。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种熔模铸造用陶瓷材料性能表征装置，该装置包括试样回收机构、推样机构、加热温控机构、加压传动机构，推样机构放置在支架二上，加热温控机构固定在底座上表面，推样机构位于加热温控机构的进口一侧，推样机构通过推杆与加热温控机构内的载样滑板相对应；加压机构分布在加热炉内部和底座下，加压机构通过加压辅具伸至加热温控机构内、与载样滑板上的陶瓷素胚相对应，加压机构通过门式立柱固定安装于底座；回收机构放置在支架一上，回收机构位于加热温控机构的出口一侧。

所述的熔模铸造用陶瓷材料性能表征装置，推样机构、加热温控机构、加压传动机构、回收机构分别与装置的计算机相连。

所述的熔模铸造用陶瓷材料性能表征装置，推样机构由推杆、底板、步进电机、陶瓷素胚、载样滑板构成，其中：载样滑板安装在底板上表面，并与底板呈滑动配合，载样滑板前端设有一槽型结构，陶瓷素胚通过人工放置在载样滑板的槽型结构内，推杆放置在底板上表面，推杆的一端安装步进电机，推杆的另一端与载样滑板相对应。

所述的熔模铸造用陶瓷材料性能表征装置，加热温控机构由加热炉、炉门塞砖、纤维内衬、温度控制器、加热电阻丝构成，加热炉固定放置在底座上，纤维内衬设置在加热炉内壁，温度控制器在加热炉外与加热电阻丝以导线相连接，加热电阻丝水平放置在加热炉内，加热炉的炉门处设置炉门塞砖。