Tehnologija vakuumskog lijevanja profila od aluminijskih i titanskih legura

Profil aluminijske legure titana koji je u industrijskoj čistoj leguri titana dodaje elemente za poboljšanje čvrstoće titana, toplinska vodljivost legure titana je niska, samo čelik 1/4, aluminij 1/13, bakar 1/25. legura titana može se podijeliti u tri vrste legura titana: a legura titana, b legura titana i a + b legura titana. ab legura titana izrađena je od a i b dvofaznog sastava, ova vrsta organizacije legure je stabilna, svojstva deformacije pri visokim temperaturama, žilavost, plastičnost je bolja i može se ugasiti, tretman starenjem, tako da je legura ojačana. Karakteristike izvedbe legura titana uglavnom se očituju u:
1. Visoka specifična čvrstoća. Gustoća profila od legure aluminija i titana je mala (4,4 kg/dm3) mala težina, ali je njegova specifična čvrstoća veća od čelika ultra visoke čvrstoće.
2. Visoka toplinska čvrstoća. Profili od aluminija i titanovih legura su toplinski stabilni, a njihova čvrstoća je oko 10 puta veća od one od aluminijskih legura pod uvjetom 300-500 stupnjeva.
3. Visoka kemijska aktivnost. Titan može imati snažnu kemijsku reakciju s kisikom, dušikom, ugljičnim monoksidom, vodenom parom i drugim tvarima u zraku, stvarajući TiC i TiN otvrdnuti sloj na površini.
4. Loša toplinska vodljivost. Loša toplinska vodljivost legure titana, legure titana TC4 na 200 stupnjeva toplinske vodljivosti l=16.8W/m - stupanj, toplinska vodljivost je 0,036 karda/cm - sec - stupanj.
Kako primjena odljevaka od titana u zrakoplovnoj industriji nastavlja rasti, posvećeni su traženju proizvodnih metoda koje mogu smanjiti troškove proizvodnje kako bi se zamijenili skupi dijelovi od titana, posebno u današnjem konkurentnom svjetskom gospodarstvu. Kao rezultat toga, jeftiniji odljevci od titana s mehaničkim svojstvima sličnim onima od otkovaka mogu zamijeniti ne samo postojeće komponente od titana, već i komponente izrađene od drugih materijala. VDC tehnologija razvijena je za proizvodnju visokokvalitetnog i jeftinog titana odljevci. Tipične primjene njegovih odljevaka uključuju trupove zrakoplova (npr. pregrade, kočnice, zupčanici, šarke, itd.), kao i druge zrakoplovne i industrijske komponente.
Vakuumsko tlačno lijevanje i investicijsko lijevanje lijevane šipke od Ti-6Al-4V legure organizacije i mehaničkih svojstava komparativne studije pokazuju da dvije vrste lijevanih šipki na 899 stupnjeva, tlaku od 103 MPa, 2 sata vruće obrada izostatičkim tlakom, a zatim na 834 stupnja, 2 sata vakuumskog žarenja, vakuumske šipke za tlačni lijev, zrno veličina od oko 100 μm, zrna bilo kojeg smjera strukture - Veličina zrna šipke za lijevanje taljevnog kalupa je 750 μm; granica razvlačenja materijala za vakuumski tlačni lijev (930,79 MPa) je oko 12% viša od granice razvlačenja materijala za livenje u kalupu (827,37 MPa), što je blizu granice razvlačenja otkivaka i valjanih - žarenih dijelova (896,32 MPa) ; žilavost loma vakuumskog tlačnog lijeva Kq je 142,8 MPa; blizu odljevaka taljenog kalupa, ali više od vrijednosti od 87,9 MPa/m za žarene otkivke.

Tehnologija tlačnog lijevanja za proizvodnju odljevaka od legura aluminija, magnezija, cinka i bakra u industriji proizvodnje strojeva ima dugu povijest. Ovi odljevci se proizvode taljenjem metala u atmosferi i zatim ubrizgavanjem rastaljenog metala u kalup za lijevanje pod visokim pritiskom. Odljevci za neto oblik ili blizu neto oblika, lijevanje malo nakon obrade ili obrade može dobiti konačni oblik dijela, ciklus obrade procesa je kratak, od rastaljenog metala do neto oblika dijela vremena je obično manje od 15 s. Što se tiče zahtjeva tehnologije lijevanja pod pritiskom i tradicionalne legure, najvažnija stvar je da komora za taljenje metala i šupljina kalupa za lijevanje moraju održavati visoki vakuum, inače će se sadržaj kisika u lijevanju povećati, ne može zadovoljiti zrakoplovne legure tehničkih uvjeta. Vakuumska metoda lijevanja titana pod pritiskom i standardni postupak lijevanja pod tlakom, potrebno je produžiti samo vrijeme vakuuma u prostoriji za taljenje/kalupu i vrijeme taljenja legure titana. Proces vakuumskog tlačnog lijevanja pomoću zasebnog punjenja legure titana, indukcijskog taljenja ljuske. To se uspoređuje s metodom kontinuiranog lijevanja aluminija pod pritiskom, njegovo vrijeme topljenja treba 5 minuta više.
U usporedbi s drugim metodama kao što je metoda lijevanja po investiciji, postupak vakuumskog lijevanja titanskih odljevaka je jednostavan, tako da je cijena općenito niža. Postupak vakuumskog tlačnog lijevanja ne treba uklanjati vosak, ljusku i kemijsko čišćenje, smanjenje postupka od gotovo polovice, u usporedbi s postupkom lijevanja po ulošku ili kovanja, može uštedjeti oko 30% troškova. Zbog izravnog kontakta kalupa za vakuumsko lijevanje s tekućinom od rastaljenog titana, njegov radni vijek je skraćen, u usporedbi s metodom lijevanja po ulaganju dio troška kalupa je veći. Trenutačno se metodom vakuumskog tlačnog lijevanja mogu lijevati samo neki cjeloviti, jednostrani, jednostavni oblici odljevaka od titana, a lijevanje u kalupu može oblikovati vrlo složene odljevke, šuplje odljevke. Osim toga, vakuumsko lijevanje pod pritiskom svaki put maksimalno lijevanje samo 12 komada, lijevanje maksimalne veličine od 61cmx46cmx25cm, maksimalne mase od 18kg.