Công nghệ đúc chân không cho profile hợp kim nhôm và titan

Cấu hình hợp kim titan nhôm nằm trong các thành phần hợp kim titan nguyên chất công nghiệp được thêm vào để cải thiện độ bền của titan, độ dẫn nhiệt của hợp kim titan thấp, chỉ có thép 1/4, nhôm 1/13, đồng 1/25. Hợp kim titan có thể được chia thành ba loại hợp kim titan: hợp kim titan, hợp kim titan b và hợp kim titan a + b. Hợp kim titan ab được làm từ thành phần hai pha a và b, loại tổ chức hợp kim này ổn định, đặc tính biến dạng ở nhiệt độ cao, độ bền, độ dẻo tốt hơn và có thể được làm nguội, xử lý lão hóa, để hợp kim được tăng cường. Đặc tính hiệu suất của hợp kim titan chủ yếu được thể hiện ở:
1. Cường độ riêng cao. Mật độ cấu hình hợp kim nhôm và titan có trọng lượng nhẹ nhỏ (4,4kg / dm3), nhưng cường độ riêng của nó lớn hơn thép cường độ siêu cao.
2. Độ bền nhiệt cao. Cấu hình hợp kim nhôm và titan có tính ổn định nhiệt và độ bền của chúng cao hơn khoảng 10 lần so với hợp kim nhôm trong điều kiện 300-500 độ.
3. Hoạt tính hóa học cao. Titan có thể phản ứng hóa học mạnh với oxy, nitơ, carbon monoxide, hơi nước và các chất khác trong không khí, tạo thành lớp cứng TiC và TiN trên bề mặt.
4. Độ dẫn nhiệt kém. Độ dẫn nhiệt kém của hợp kim titan, hợp kim titan TC4 ở độ dẫn nhiệt 200 độ l=16.8W/m - độ, độ dẫn nhiệt là 0,036 card/cm - giây - độ.
Khi ứng dụng đúc titan trong ngành hàng không vũ trụ tiếp tục phát triển, chúng tôi cam kết tìm kiếm các phương pháp sản xuất có thể giảm chi phí sản xuất để thay thế các bộ phận titan chi phí cao, đặc biệt là trong nền kinh tế thế giới cạnh tranh ngày nay. Do đó, vật đúc titan chi phí thấp hơn với các tính chất cơ học tương tự như vật rèn có thể thay thế không chỉ các thành phần titan hiện có mà còn cả các thành phần làm bằng vật liệu khác. Công nghệ VDC đã được phát triển để sản xuất titan chất lượng cao, chi phí thấp vật đúc. Các ứng dụng điển hình cho vật đúc của nó bao gồm thân máy bay (ví dụ: vách ngăn, phanh, bánh răng, bản lề, v.v.) cũng như các bộ phận công nghiệp và hàng không vũ trụ khác.
Đúc khuôn chân không và đúc đầu tư thanh đúc hợp kim Ti{0}}Al{1}}V về tổ chức và tính chất cơ học của nghiên cứu so sánh cho thấy hai loại thanh đúc ở nhiệt độ 899 độ, áp suất 103MPa, nóng 2h xử lý áp suất đẳng tĩnh, sau đó ở 834 độ, ủ chân không 2h, thanh đúc chân không, kích thước hạt khoảng 100 μm, hạt theo bất kỳ hướng nào của - cấu trúc Kích thước hạt của thanh đúc khuôn nóng chảy là 750μm; cường độ năng suất của vật liệu đúc khuôn chân không (930,79MPa) cao hơn khoảng 12% so với vật liệu đúc khuôn nóng chảy (827,37MPa), gần với cường độ năng suất của các bộ phận rèn và cán - ủ (896,32MPa) ; độ bền đứt gãy của đúc khuôn chân không Kq là 142,8 MPa; gần bằng vật đúc bằng khuôn nóng chảy, nhưng cao hơn giá trị 87,9 MPa/m đối với vật rèn được ủ.

Công nghệ đúc khuôn để sản xuất vật đúc bằng hợp kim nhôm, magie, kẽm, đồng, được ứng dụng trong ngành sản xuất máy móc đã có lịch sử nhiều năm. Những khuôn đúc này được tạo ra bằng cách làm nóng chảy kim loại trong khí quyển và sau đó bơm kim loại nóng chảy vào khuôn đúc dưới áp suất cao. Đúc cho hình dạng lưới hoặc gần hình dạng lưới, đúc một chút sau khi xử lý hoặc xử lý có thể có được hình dạng cuối cùng của bộ phận, chu trình xử lý quá trình ngắn, từ kim loại nóng chảy đến hình dạng lưới của một phần thời gian thường nhỏ hơn 15 S. Về yêu cầu công nghệ đúc khuôn titan và hợp kim truyền thống là hoàn toàn khác nhau, điều quan trọng nhất là buồng nấu chảy kim loại và khoang khuôn đúc phải duy trì độ chân không cao, nếu không hàm lượng oxy trong quá trình đúc sẽ tăng lên, không thể đáp ứng được các hợp kim hàng không của các điều kiện kỹ thuật. Phương pháp đúc titan đúc chân không và quy trình đúc tiêu chuẩn, chỉ cần làm tan chảy thời gian chân không của phòng / khoang khuôn và thời gian nóng chảy hợp kim titan được kéo dài. Quá trình đúc chân không sử dụng hợp kim titan tích điện riêng, vỏ nóng chảy cảm ứng. Điều này được so sánh với phương pháp đúc liên tục của nhôm đúc khuôn, thời gian nóng chảy của nó tiêu tốn nhiều hơn 5 phút.
So với các phương pháp khác như phương pháp đúc đầu tư, quy trình đúc titan đúc chân không rất đơn giản nên chi phí thường thấp hơn. Quá trình đúc chân không không cần loại bỏ sáp, vỏ và làm sạch bằng hóa chất, quy trình giảm gần một nửa, so với quá trình đúc hoặc rèn đầu tư, có thể tiết kiệm khoảng 30% chi phí. Do khuôn đúc chân không tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng titan nóng chảy nên tuổi thọ sử dụng của nó được rút ngắn, so với phương pháp đúc đầu tư thì chi phí của bộ phận khuôn của nó lớn hơn. Hiện nay, phương pháp đúc chân không chỉ có thể đúc một số vật đúc titan nguyên khối, một mặt, hình dạng đơn giản, và khuôn đúc có thể đúc hình dạng là những vật đúc rất phức tạp, vật đúc rỗng. Ngoài ra, đúc khuôn chân không mỗi lần đúc tối đa chỉ 12 chiếc, kích thước đúc tối đa 61cmx46cmx25cm, khối lượng tối đa 18kg.