大尺寸BaZrO3坩埚的制备及其在TiNi形状记忆合金熔炼中的应用

摘要

将经过造粒处理,大小为0～3mm的BaZrO3粉体在180 MPa压力下,冷等静压成型,在1720℃高温烧结6h,制备25kg级坩埚.在室温和1000℃对坩埚进行热循环实验测试其抗热震性.将此坩埚用于TiNi形状记忆合金的真空感应熔炼,熔炼温度为1600℃,熔炼时间20min.用X射线荧光光谱仪及X射线衍射仪分别测定了造粒后粉体及烧结后坩埚的化学成分和物相;用扫描电子显微镜观察了熔炼前后坩埚的显微形貌;用氮氧化物分析仪分析了熔炼铸锭的氧含量并用ICP光谱仪分析Ba、Zr含量.结果表明:1720℃高温烧结的坩埚显微组织晶粒大小均匀,长大不明显;在热循环13次后坩埚表面有局部微裂纹的产生和显微剥落,13～50次之间裂纹扩展缓慢,50次之后没有宏观上的大损伤;钛合金铸锭中O、Ba,Zr平均含量分别为780 ppm、370 ppm、15 ppm.