Technológia vákuového liatia profilov z hliníka a titánových zliatin

Profil hliníkovej titánovej zliatiny, ktorý je v priemyselných čistých titánových zliatinových prvkoch pridaný na zlepšenie pevnosti titánu, tepelná vodivosť titánovej zliatiny je nízka, iba oceľ 1/4, hliník 1/13, meď 1/25. zliatinu titánu možno rozdeliť do troch druhov zliatin titánu: zliatina titánu, zliatina titánu b a zliatina titánu + b. Zliatina titánu ab je vyrobená z dvojfázového zloženia a a b, tento druh organizácie zliatiny je stabilný, vlastnosti deformácie pri vysokej teplote, húževnatosť, plasticita je lepšia a môže byť uhasená, ošetrenie starnutím, takže zliatina je spevnená. Výkonové charakteristiky zliatin titánu sa prejavujú najmä v:
1. Vysoká špecifická pevnosť. Hustota profilu hliníka a zliatiny titánu je malá (4,4 kg/dm3) nízka hmotnosť, ale jeho špecifická pevnosť je väčšia ako u ocele s ultra vysokou pevnosťou.
2. Vysoká tepelná pevnosť. Profily hliníka a titánových zliatin sú tepelne stabilné a ich pevnosť je asi 10-krát vyššia ako pevnosť hliníkovej zliatiny pri podmienkach 300-500 stupňa.
3. Vysoká chemická aktivita. Titán môže silne chemicky reagovať s kyslíkom, dusíkom, oxidom uhoľnatým, vodnou parou a inými látkami vo vzduchu, pričom na povrchu vytvára vytvrdenú vrstvu TiC a TiN.
4. Zlá tepelná vodivosť. Slabá tepelná vodivosť titánovej zliatiny, titánovej zliatiny TC4 pri 200 stupňoch tepelná vodivosť l=16,8W/m - stupeň , tepelná vodivosť je 0,036 karty/cm - s - stupeň .
Keďže aplikácia titánových odliatkov v leteckom a kozmickom priemysle neustále rastie, sme odhodlaní hľadať výrobné metódy, ktoré môžu znížiť výrobné náklady na nahradenie vysoko nákladných titánových dielov, najmä v dnešnom konkurenčnom svetovom hospodárstve. Vďaka tomu môžu lacnejšie titánové odliatky s mechanickými vlastnosťami podobnými výkovkom nahradiť nielen existujúce titánové komponenty, ale aj komponenty vyrobené z iných materiálov. Technológia VDC bola vyvinutá na výrobu vysokokvalitného titánu s nízkymi nákladmi odliatky. Typické aplikácie jeho odliatkov zahŕňajú trupy lietadiel (napr. priečky, brzdy, prevody, závesy atď.), ako aj iné letecké a priemyselné komponenty.
Vákuové tlakové liatie a vytavené liatie liatej tyče zo zliatiny Ti-6Al-4V organizácie a mechanických vlastností porovnávacej štúdie ukazuje, že dva druhy liatych tyčí pri 899 stupňoch, tlaku 103 MPa, 2 h za tepla spracovanie izostatickým tlakom a potom v 834 stupňoch, 2h vákuové žíhanie, tyče na vákuové odlievanie, veľkosť zrna asi 100 μm, zrná - ľubovoľný smer štruktúry Veľkosť zrna odlievacej tyče do tavnej formy je 750 μm; medza klzu materiálu na vákuové odlievanie (930,79 MPa) je asi o 12 % vyššia ako medza klzu materiálu na odlievanie do tavnej formy (827,37 MPa), čo je blízka medze klzu výkovkov a valcovaných - žíhaných dielov (896,32 MPa) ; lomová húževnatosť vákuového odliatku Kq je 142,8 MPa; blízko odliatkov z taveniny, ale vyššia ako hodnota 87,9 MPa/m pre žíhané výkovky.

Technológia tlakového liatia na výrobu odliatkov z hliníka, horčíka, zinku a zliatin medi v strojárskom priemysle má dlhoročnú históriu. Tieto tlakové odliatky sa vyrábajú roztavením kovu v atmosfére a následným vstrekovaním roztaveného kovu do odlievacej formy pod vysokým tlakom. Odliatky pre čistý tvar alebo takmer čistý tvar, odlievanie mierne po úprave alebo spracovaní môže získať konečný tvar dielu, cyklus spracovania procesu je krátky, od roztaveného kovu po čistý tvar časti času je zvyčajne menej ako 15 s. Pokiaľ ide o požiadavky na technológiu tlakového liatia titánu a tradičná zliatina je úplne odlišná, najdôležitejšou vecou je, že komora na tavenie kovu a dutina odlievacej formy musia udržiavať vysoké vákuum, inak sa zvýši obsah kyslíka, ktorý nemôže uspokojiť. letecké zliatiny o technických podmienkach. Metóda vákuového odlievania titánového odlievania a štandardný proces tlakového odlievania, stačí roztaviť čas vákua v miestnosti / dutine formy a čas tavenia titánovej zliatiny sa má predĺžiť. Proces vákuového liatia pomocou oddelenej náplne titánovej zliatiny, tavenie indukčného plášťa. To je v porovnaní s metódou kontinuálneho odlievania hliníka pod tlakom, jeho čas tavenia spotrebuje o 5 minút viac.
V porovnaní s inými metódami, ako je metóda investičného liatia, je proces vákuového odlievania titánových odliatkov jednoduchý, takže náklady sú vo všeobecnosti nižšie. Proces vákuového liatia nemusí odstraňovať vosk, škrupinu a chemické čistenie, zníženie procesu o takmer polovicu v porovnaní s procesom investičného liatia alebo kovania môže ušetriť približne 30% nákladov. V dôsledku vákuovej formy na tlakové liatie priamo s kontaktom s roztaveným titánom sa jej životnosť skrátila v porovnaní s metódou investičného liatia jej časti nákladov na formu je väčšia. V súčasnosti môže metóda vákuového tlakového liatia odlievať iba niektoré celistvé, jednostranné, jednoduché tvary titánových odliatkov a tvar odlievania plechoviek je veľmi zložitý odliatok, duté odliatky. Okrem toho, vákuové liatie pri každom odliatku maximálne 12 kusov, maximálny rozmer odliatku 61cmx46cmx25cm, maximálna hmotnosť 18kg.