钛合金人工关节体精密铸造及无损检测*

王 微， 尹春艳， 俞 蓓， 张帅谋， 李小城

(安徽机电职业技术学院,航空与材料学院, 安徽 芜湖 241000)

0 引 言

熔模精密铸造是制备精密部件如航空航天零件、汽车零部件、精密仪器零件、医疗器械零件等的常用加工方法，它是一种近净成形工艺，具有表面精度高、成形质量好、后处理工序少，在制备复杂结构零件上具有明显优势[1-3]。钛合金、高温合金、铝合金等是熔模精密铸造的首选金属材料体系[4]，其中钛合金由于质量轻、与人体生物相容性较好，在医学领域也有着广泛的应用[5-6]。精密铸造件在制造过程中，由于各种原因可能产生内部缺陷，如气孔、裂纹、夹杂、疏松、缩孔等缺陷[7-9]，常常需要借助多种检测手段进行铸件质量检测。无损检测是常用的检测手段之一，这种检测方法可以在不破坏零件结构的情况下，直接对零件的内部缺陷进行检测，在工厂生产中较为常见[10-11]。X射线检测是目前常用的无损检测手段之一，在检测体积性缺陷方面如孔隙、气孔等尤其有效[12]。

文章采用熔模精密铸造方法制备钛合金人工关节体，借助X射线无损检测对铸件内部缺陷金相检测，研究不同离心浇注工艺方案对铸件内部缺陷的。

1 实验与检测方法

使用水冷铜坩埚真空感应熔炼炉(SIM，德国ALD)熔炼Ti12Nb12Zr2Mo合金。关节体熔模精密铸造采用的蜡模材料为K512中温蜡，型壳为氧化锆陶瓷，浇注温度为1750℃，浇注保温5min，并使铸型在离心力作用下旋转使金属液充型。熔模铸造过程如图1所示。

采用X射线无损检测的方法检测铸件内部缺陷。……