Технологія вакуумного лиття під тиском профілів з алюмінієвих і титанових сплавів

Профіль алюмінієвого титанового сплаву, який є елементами промислового чистого титанового сплаву, доданими для підвищення міцності титану, теплопровідність титанового сплаву низька, лише сталь 1/4, алюміній 1/13, мідь 1/25. Титановий сплав можна розділити на три типи титанових сплавів: титановий сплав, b титановий сплав і a + b титановий сплав. Титановий сплав ab виготовлений з двофазної композиції a і b, така організація сплаву є стабільною, властивості деформації при високій температурі, в’язкість, пластичність кращі та можуть бути загартовані, обробка старіння, щоб сплав зміцнився. Експлуатаційні характеристики титанових сплавів в основному проявляються в:
1. Висока питома міцність. Щільність профілю алюмінієвого і титанового сплаву невелика (4,4 кг/дм3), легка вага, але його питома міцність більша, ніж у надвисокоміцної сталі.
2. Висока термічна міцність. Профілі з алюмінієвих і титанових сплавів термічно стійкі, їх міцність приблизно в 10 разів перевищує міцність алюмінієвих сплавів за умови 300-500 ступеня.
3. Висока хімічна активність. Титан може вступати в сильну хімічну реакцію з киснем, азотом, окисом вуглецю, водяною парою та іншими речовинами в повітрі, утворюючи на поверхні загартований шар TiC і TiN.
4. Погана теплопровідність. Погана теплопровідність титанового сплаву, титанового сплаву TC4 при 200 градусах теплопровідності l=16.8 Вт/м - градус, теплопровідність становить 0,036 карт/см - сек - градус.
Оскільки застосування титанового лиття в аерокосмічній промисловості продовжує зростати, ми прагнемо шукати методи виробництва, які можуть знизити витрати виробництва для заміни дорогих титанових деталей, особливо в сучасній конкурентній світовій економіці. Як наслідок, недорогі титанові виливки з механічними властивостями, подібними до властивостей поковок, можуть замінити не лише існуючі титанові компоненти, але й компоненти, виготовлені з інших матеріалів. Технологія VDC була розроблена для виробництва високоякісного та недорогого титану виливки. Типове застосування його лиття включає фюзеляжі літаків (наприклад, перегородки, гальма, шестерні, петлі тощо), а також інші аерокосмічні та промислові компоненти.
Вакуумне лиття під тиском та лиття за виплавленими моделями литого стрижня зі сплаву Ti-6Al-4V організації та механічних властивостей порівняльного дослідження показує, що два типи литих стрижнів при 899 градусах, тиску 103 МПа, 2 годинах гарячого обробка ізостатичним тиском, а потім при 834 градусах, 2 години вакуумного відпалу, стрижні для вакуумного лиття під тиском, зерно розмір близько 100 мкм, зерна будь-якого напрямку - структура. Розмір зерна бруска ливарної форми з розплаву становить 750 мкм; межа текучості матеріалу для вакуумного лиття під тиском (930,79 МПа) приблизно на 12% вище, ніж у матеріалу для лиття з розплаву (827,37 МПа), що близько до межі текучості поковок і прокату - відпалених деталей (896,32 МПа) ; в'язкість руйнування вакуумного лиття під тиском Kq 142,8 МПа; близький до виливків з розплаву, але вище значення 87,9 МПа/м для відпалених поковок.

Технологія лиття під тиском для виробництва виливків зі сплавів на основі алюмінію, магнію, цинку та міді в машинобудуванні має багаторічну історію. Ці виливки під тиском виготовляються шляхом плавлення металу в атмосфері, а потім впорскування розплавленого металу в ливарну форму під високим тиском. Виливки для чистої форми або майже чистої форми, лиття трохи після обробки або обробки можуть отримати остаточну форму деталі, цикл обробки процесу короткий, від розплавленого металу до чистої форми частини часу зазвичай менше 15 с. Вимоги до технології лиття під тиском титану та традиційного сплаву абсолютно різні, найважливіше, що камера плавлення металу та порожнина ливарної форми повинні підтримувати високий вакуум, інакше вміст кисню у лиття буде збільшено, не може задовольнити авіаційні сплави технічних умов. Вакуумне лиття під тиском. Спосіб лиття титану під тиском і стандартний процес лиття під тиском, лише час вакууму в плавильній кімнаті/порожнині форми та час плавлення титанового сплаву буде подовжено. Процес вакуумного лиття під тиском з використанням окремої шихти з титанового сплаву, індукційна плавка оболонки. У порівнянні з методом безперервного лиття під тиском алюмінію час його плавлення споживає на 5 хвилин більше.
У порівнянні з іншими методами, такими як метод лиття за виплавленими моделями, процес вакуумного лиття титанового лиття під тиском є ​​простим, тому вартість, як правило, нижча. У процесі вакуумного лиття під тиском не потрібно видаляти віск, оболонку та хімічне очищення, скорочення процесу майже вдвічі порівняно з процесом лиття за виплавленими моделями або процесом кування може заощадити близько 30% вартості. Через те, що прес-форма для вакуумного лиття під тиском безпосередньо контактує з розплавленою рідиною титану, її термін служби скоротився, порівняно з методом лиття за інвестиціями. В даний час методом вакуумного лиття під тиском можна відлити лише деякі цілі, односторонні, прості форми титанових виливків, а лиття в прес-форму може формувати дуже складні виливки, порожнисті виливки. Крім того, вакуумне лиття під тиском кожного разу, коли максимальне лиття становить лише 12 штук, максимальний розмір лиття 61 см x 46 см x 25 см, максимальна маса 18 кг.