Tehnologija vakuumskog livenja za profile od aluminijuma i legura titanijuma

Profil legure aluminijuma titanijuma koji je u industrijskim čistim elementima od legure titana dodati za poboljšanje čvrstoće titanijuma, toplotna provodljivost legure titana je niska, samo čelik 1/4, aluminij 1/13, bakar 1/25. legura titanijuma se može podeliti na tri vrste legura titanijuma: legura titanijuma, b legura titanijuma i legura titana + b. ab legura titana je napravljena 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 performansi titanijumskih legura uglavnom se manifestuju u:
1. Visoka specifična čvrstoća. Gustoća profila od legure aluminijuma i titanijuma je mala (4,4 kg/dm3) male težine, ali je njegova specifična čvrstoća veća od čelika ultra visoke čvrstoće.
2. Visoka termička čvrstoća. Profili od aluminijuma i legura titanijuma su termički stabilni, a njihova čvrstoća je oko 10 puta veća od one legure aluminijuma pod uslovom od 300-500 stepena.
3. Visoka hemijska aktivnost. Titanijum može imati jaku hemijsku reakciju sa kiseonikom, azotom, ugljen monoksidom, vodenom parom i drugim supstancama u vazduhu, formirajući TiC i TiN očvrsnuti sloj na površini.
4. Loša toplotna provodljivost. Loša toplotna provodljivost legure titanijuma, legura titanijuma TC4 na 200 stepeni toplotne provodljivosti l=16.8W/m - stepen, toplotna provodljivost je 0,036 card/cm - sec - stepen.
Kako primjena titanijumskih odljevaka u zrakoplovnoj industriji nastavlja rasti, posvećeni su traženju proizvodnih metoda koje mogu smanjiti proizvodne troškove kako bi se zamijenili skupi titanijski dijelovi, posebno u današnjoj konkurentnoj svjetskoj ekonomiji. Kao rezultat toga, jeftiniji titanijumski odlivci sa mehaničkim svojstvima sličnim onima od otkovaka mogu zameniti ne samo postojeće komponente od titana, već i komponente napravljene od drugih materijala. VDC tehnologija je razvijena za proizvodnju visokokvalitetnog, jeftinog titanijuma odljevci. Tipične primjene za njegove odljevke uključuju trupe aviona (npr. pregrade, kočnice, zupčanici, šarke, itd.) kao i druge zrakoplovne i industrijske komponente.
Vakuumsko livenje pod pritiskom i livenje livenja Ti-6Al-4V legure livenog štapa organizacije i mehaničkih svojstava uporedna studija pokazuje da su dve vrste livenih šipki na 899 stepeni, pritisak 103MPa, 2h vruće tretman izostatskim pritiskom, a zatim na 834 stepena, 2h vakuumsko žarenje, vakumsko livenje šipke, zrno veličina oko 100 μm, zrna bilo kojeg smjera - struktura Veličina zrna šipke za livenje u kalupu za taljenje je 750 μm; Granica tečenja materijala za vakuumsko livenje pod pritiskom (930,79MPa) je za oko 12% veća od one za livenje u kalupu za taljenje (827,37MPa), što je blisko granici tečenja otkovaka i valjanih - žarenih delova (896,32MPa) ; žilavost loma vakuumskog tlačnog livenja Kq je 142,8 MPa; blizu odljevaka kalupa za taljenje, ali više od vrijednosti od 87,9 MPa/m za žarene otkovke.

Tehnologija tlačnog livenja za proizvodnju odlivaka od aluminijuma, magnezijuma, cinka, legura na bazi bakra, u mašinskoj industriji primena je dugogodišnja istorija. Ovi odljevci se proizvode topljenjem metala u atmosferi, a zatim ubrizgavanjem rastaljenog metala u kalup za livenje pod visokim pritiskom. Odljevci za mrežasti oblik ili blizu mrežastog oblika, odljevci blago nakon obrade ili obrade mogu dobiti konačni oblik dijela, procesni ciklus obrade je kratak, od rastaljenog metala do neto oblika dijela vremena obično je manje od 15 s. Što se tiče zahtjeva tehnologije lijevanja titanijuma pod pritiskom i tradicionalne legure je potpuno drugačije, najvažnije je da komora za topljenje metala i šupljina kalupa za livenje moraju održavati visok vakuum, inače će lijevanje sadržaja kisika biti povećano, ne može zadovoljiti vazduhoplovne legure tehničkih uslova. Vakuumsko livenje pod pritiskom metoda livenja titanijuma i standardni proces livenja pod pritiskom, samo vreme vakuuma u prostoriji za topljenje / šupljini kalupa i vreme topljenja legure titana treba da se produži. Proces vakuumskog tlačnog livenja pomoću odvojenog punjenja od legure titana, indukcijsko topljenje ljuske. Ovo se poredi sa metodom kontinuiranog livenja aluminijuma za livenje pod pritiskom, njegovo vreme topljenja troši 5 minuta više.
U usporedbi s drugim metodama, kao što je metoda investicijskog livenja, proces vakuumskog livenja titanijuma je jednostavan, tako da je trošak općenito niži. Proces vakuumskog livenja pod pritiskom ne mora da uklanja vosak, školjku i hemijsko čišćenje, smanjenje procesa za skoro polovinu, u poređenju sa procesom livenja ili kovanja, može uštedeti oko 30% troškova. Zbog vakuumskog kalupa za livenje pod pritiskom direktno sa tečnim kontaktom rastopljenog titana, njegov životni vek je skraćen, u poređenju sa metodom livenja u investicionom kalupu, deo troškova je veći. Trenutno, metoda vakuumskog tlačnog livenja može izliti samo neke cijele, jednostrane, jednostavne oblike titanskih odljevaka, a oblik lijevanja limenke u kalupu je vrlo složen odljevak, šuplji odljevci. Osim toga, vakuumsko livenje svaki put maksimalno lijevanje samo 12 komada, lijevanje maksimalne veličine 61cmx46cmx25cm, maksimalna masa 18kg.