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随着航空航天、电器及汽车工业等领域的发展,对“精密化”、“轻量化”铸件的需求愈加凸显。消失模空壳铸造因其具有的工艺优点,而获得了巨大的发展空间。本文首先利用单因素试验和正交试验相结合的方法,分析了涂料各成分加入量对涂料性能的影响规律,制备了性能优异的消失模空壳涂料。然后使用空壳涂料制备型壳,研究了振动频率和浇注温度对ZL101合金组织和性能的影响规律。利用单因素试验法,研究了涂料各成分加入量对涂料性能的影响,发现当CMC加入量为0.5%,锂基膨润土加入量为1.5%,预糊化淀粉加入范围为1.5%~2.5%,硅溶胶加入范围为10%~20%,六偏磷酸钠加入范围为5%~9%,聚丙烯纤维加入范围为0.7%~1.1%时,能够获得综合性能较为优良的型壳。利用正交试验法对消失模空壳涂料配比进行优化,确定了空壳涂料的最优配方为:铝矾土100%、CMC 0.5%、锂基膨润土1.5%、预糊化淀粉1.5%、硅溶胶20%、六偏磷酸钠9%、聚丙烯纤维1.1%,OP-10 0.2%、正丁醇0.6%、水适量。对型壳的性能进行了测试,测试结果为:常温抗弯强度13.76MPa、高温抗弯强度23.21MPa、常温表面强度0.113g、高温表面强度0.050g、常温透气性24Pa、高温透气性33Pa。使用空壳涂料制备型壳,以ZL101合金作为研究对象,研究了振动频率由0Hz增加到40Hz时,消失模空壳铸造ZL101组织和性能的变化规律,随着振动频率的增大,ZL101合金显微组织由粗大的树枝状逐渐向细小弥散的等轴状发展。当振动频率为40Hz时,ZL101合金的晶粒尺寸为231.37μm、抗拉强度为158MPa、延伸率为3.1%、布氏硬度为57.3HBW,充型长度和充型面积分别为29.5cm和162.25cm~2。研究了浇注温度对消失模空壳铸造ZL101合金组织和性能的影响规律,当浇注温度由690℃增加到730℃时,ZL101组织先变得细小,后向粗大的树枝晶发展,当温度为700℃时晶粒尺寸最小,为282.32μm,ZL101合金的抗拉强度为136MPa、延伸率为2.9%、布氏硬度为56.1HBW。充型长度和充型面积则随着浇注温度的增高而增大,当浇注温度为730℃时,二者分别为29.0cm和150.65cm~2。