Tehnologie de turnare sub vid pentru profile din aliaje de aluminiu și titan

Profil din aliaj de titan aluminiu care se află în elementele din aliaj de titan pur industrial adăugate pentru a îmbunătăți rezistența titanului, conductivitatea termică a aliajului de titan este scăzută, numai oțel 1/4, aluminiu 1/13, cupru 1/25. Aliajul de titan poate fi împărțit în trei tipuri de aliaje de titan: un aliaj de titan, aliaj de titan b și aliaj de titan a + b. aliajul de titan ab este realizat dintr-o compoziție bifazică a și b, acest tip de organizare a aliajului este stabil, proprietățile de deformare la temperatură ridicată, duritatea, plasticitatea este mai bună și poate fi stinsă, tratament de îmbătrânire, astfel încât aliajul să fie consolidat. Caracteristicile de performanță ale aliajelor de titan se manifestă în principal în:
1. Rezistență specifică ridicată. Densitatea profilului din aliaj de aluminiu și titan este mică (4,4 kg/dm3) cu greutate redusă, dar rezistența sa specifică este mai mare decât oțelul cu rezistență ultra-înaltă.
2. Rezistenta termica ridicata. Profilele din aliaj de aluminiu și titan sunt stabile termic, iar rezistența lor este de aproximativ 10 ori mai mare decât cea a aliajului de aluminiu în condiția de 300-500 grad .
3. Activitate chimică ridicată. Titanul poate avea o reacție chimică puternică cu oxigenul, azotul, monoxidul de carbon, vaporii de apă și alte substanțe din aer, formând stratul întărit de TiC și TiN la suprafață.
4. Conductivitate termică slabă. Conductivitate termică slabă a aliajului de titan, aliajul de titan TC4 la 200 grade conductivitate termică l=16.8W/m - grad, conductivitatea termică este de 0,036 card/cm - sec - grad.
Pe măsură ce aplicarea pieselor turnate de titan în industria aerospațială continuă să crească, se angajează să caute metode de producție care să reducă costurile de producție pentru a înlocui piesele de titan cu costuri ridicate, în special în economia mondială competitivă de astăzi. Drept urmare, piesele turnate de titan cu costuri mai mici, cu proprietăți mecanice similare cu cele ale pieselor forjate, pot înlocui nu numai componentele existente din titan, ci și componentele din alte materiale. Tehnologia VDC a fost dezvoltată pentru producerea de titan de înaltă calitate, la preț redus. turnări. Aplicațiile tipice pentru piese turnate includ fuzelajele aeronavelor (de exemplu, pereți, frâne, angrenaje, balamale etc.), precum și alte componente aerospațiale și industriale.
Turnare sub vid și turnare de investiție a tijei turnate din aliaj Ti-6Al{-4V ale organizării și proprietăților mecanice ale studiului comparativ arată că cele două tipuri de tije turnate în 899 grade, presiune 103MPa, 2h fierbinte tratament cu presiune izostatică, apoi în 834 de grade, recoacere în vid de 2 ore, tije de turnare sub vid, dimensiunea granulelor de aproximativ 100 μm, granulele din orice direcție a structurii - Dimensiunea granulelor barei de turnare a matriței este de 750 μm; Limita de curgere a materialului de turnare sub vid (930,79 MPa) este cu aproximativ 12% mai mare decât cea a materialului de turnare a matriței în topitură (827,37 MPa), care este aproape de limita de curgere a pieselor forjate și laminate - recoapte (896,32 MPa) ; tenacitatea la rupere a turnării sub vid Kq este de 142,8 MPa; aproape de piesele turnate din matriță, dar mai mare decât valoarea de 87,9 MPa/m pentru forjare recoapte.

Tehnologia de turnare sub presiune pentru producția de piese turnate din aluminiu, magneziu, zinc, aliaje pe bază de cupru, în industria de fabricare a mașinilor, aplicarea a fost mulți ani de istorie. Aceste piese turnate sub presiune sunt produse prin topirea metalului în atmosferă și apoi injectarea metalului topit în matrița de turnare sub presiune înaltă. Piesele turnate pentru forma netă sau aproape de formă netă, turnarea ușor după tratament sau procesare poate obține forma finală a piesei, ciclul de procesare a procesului este scurt, de la metalul topit la forma netă a părții de timp este de obicei mai mică de 15 s. În ceea ce privește cerințele tehnologiei de turnare sub presiune a titanului și aliajul tradițional este complet diferit, cel mai important lucru este camera de topire a metalului și cavitatea matriței de turnare trebuie să mențină un vid ridicat, altfel turnarea conținutului de oxigen va fi crescută, nu poate satisface aliajele de aviație ale condițiilor tehnice. Metoda de turnare a titanului prin turnare sub vid și procesul standard de turnare sub presiune, doar timpul de vacuum din camera de topire/cavitatea matriței și timpul de topire a aliajului de titan trebuie extins. Proces de turnare sub vid folosind încărcare separată din aliaj de titan, topire a carcasei prin inducție. Acest lucru este comparat cu metoda de turnare continuă a aluminiului turnat sub presiune, timpul de topire consumând 5 minute în plus.
În comparație cu alte metode, cum ar fi metoda de turnare cu investiții, procesul de turnare sub vid de titan este simplu, astfel încât costul este în general mai mic. Procesul de turnare sub vid nu trebuie să îndepărteze ceara, coaja și curățarea chimică, reducerea procesului de aproape jumătate, în comparație cu procesul de turnare sau forjare, poate economisi aproximativ 30% din cost. Din cauza matriței de turnare sub vid direct cu contactul cu lichidul de titan topit, durata sa de viață a fost scurtată, în comparație cu metoda de turnare a investiției, o parte a costului este mai mare. În prezent, metoda de turnare sub presiune poate turna doar o formă întreagă, unilaterală, simplă de turnare de titan, iar turnarea cu matriță forma turnării este turnare foarte complexă, turnare goală. În plus, turnare sub vid de fiecare dată turnare maximă doar 12 piese, turnare dimensiunea maximă de 61cmx46cmx25cm, masa maximă de 18kg.