铝锂合金作为具有密度低和高强韧性等特点的合金材料,自发明以来就被应用于航空航天结构件,对于航空航天器的减重具有重要效果。消失模壳型铸造工艺结合了消失模铸造泡沫模样的结构设灵活计和熔模铸造陶瓷型壳的精度等优点。相比于砂型铸造工艺,型壳经高温焙烧,粘结剂会完全分解,能够减少型壳对铸型界面反应的影响,是一种潜在的制备高性能铝锂合金的铸造工艺方法。本文使用消失模壳型工艺进行铝锂合金铸造,研究不同面层耐火材料和粘结剂对铝锂合金金属-型壳界面反应的影响,并揭示铝锂消失模合金壳型铸造金属-型壳界面反应机理。研究结果如下:研究了以硅溶胶作为面层涂料粘结剂,分别以320目铝矾土、白刚玉、锆英粉、镁橄榄石、氧化钇和氧化锆作为耐火材料条件下,Al-Li合金组织性能特征和金属-型壳界面反应情况。研究发现,镁橄榄石粉作为面层耐火材料的型壳制备的铝锂合金铸件,界面反应层平均厚度和孔隙率最小,分别为12.3μm和5.38%。XRD结果显示界面反应层主要成分为Al2O3和Li Al O2。硬度测试结果显示,界面反应会使铸件近表面区域的硬度大幅下降,但铸件内部硬度不受型壳与合金界面反应的影响。研究了以铝矾土为面层耐火材料,硅溶胶、锆溶胶、钇溶胶、氧化铝溶胶、醋酸锆溶胶和磷酸二氢铝溶胶作为粘结剂条件下,Al-Li合金组织性能特征和金属-型壳界面反应情况。研究发现,锆溶胶作为面层粘结剂的型壳,制备的铝锂合金铸件反应层平均厚度和孔隙率最小,分别为16.3μm和5.40%。界面反应层主要成分同样为Al2O3和Li Al O2。硬度测试规律与不同面层耐火材料型壳制备铸件的硬度测试规律相同。研究了消失模壳型铸造Al-Li合金金属-型壳界面反应机理。研究发现,型壳焙烧后不存在水和有机粘结剂等物质,无反应气体产生条件,铸件不存在气孔缺陷。浇注过程中Li向型壳中的快速扩散以及与型壳面层发生化学反应,造成铸件产生缩松缩孔、夹杂等缺陷以及界面反应层。不同耐火材料和粘结剂导致型壳面层材料和表面质量的差异,这些差异对于界面反应程度具有较大影响,因此,铸件的质量有所差别。