BaZrO₃/Y₂O₃复合耐火材料制备及其与TiAl合金界面反应研究

张胤¹，冯齐胜¹，陈光耀^1,2，肖玉彬¹，刘晓梅¹，鲁雄刚^1,2，李重河^1,2

1. 上海大学材料科学与工程学院省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室2. 上海市特种铸造工程技术研究中心

摘 要：使用电熔BaZrO₃耐火材料和Y₂O₃耐火材料复合,在1650℃保温24h烧制成坩埚,感应熔炼制备TiAl合金。通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）结合能谱仪（EDS）、电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）和氧/氮分析仪等手段分析了复合坩埚耐火材料相结构和显微结构,研究了复合耐火材料坩埚与TiAl合金熔体界面反应。结果表明,复合坩埚耐火材料由Zr固溶Y₂O₃和Y掺杂BaZrO3两相组成,Y₂O₃的引入提高了电熔BaZrO3耐火材料稳定性。熔解侵蚀作用是复合坩埚耐火材料与TiAl合金熔体界面作用机制,但游离Al₂O₃仍会与分解的BaO反应生成BaAl₂O₄附着在坩埚内壁;熔炼制备TiAl合金锭中氧含量仅为0.0986%（质量分数）,与理论计算值相一致,且符合工业用TiAl合金铸锭用氧含量标准,表明了电熔BaZrO₃/Y₂O₃是一种极有潜力的TiAl合金感应熔炼制备用耐火材料。

关键词：电熔锆酸钡;氧化钇;感应熔炼;钛铝合金;界面反应;