تکنولوژی ریخته گری تحت خلاء برای پروفیل های آلومینیوم و آلیاژ تیتانیوم

مشخصات آلیاژ آلومینیوم تیتانیوم است که در عناصر آلیاژ تیتانیوم خالص صنعتی اضافه شده برای بهبود استحکام تیتانیوم، هدایت حرارتی آلیاژ تیتانیوم کم است، فقط فولاد 1/4، آلومینیوم 1/13، مس 1/25. آلیاژ تیتانیوم را می توان به سه نوع آلیاژ تیتانیوم تقسیم کرد: آلیاژ تیتانیوم، آلیاژ تیتانیوم b و آلیاژ تیتانیوم a + b. آلیاژ تیتانیوم ab از ترکیب دو فازی a و b ساخته شده است، این نوع سازمان آلیاژ پایدار است، خواص تغییر شکل در دمای بالا، چقرمگی، انعطاف پذیری بهتر است، و می توان آن را خاموش کرد، درمان پیری، به طوری که آلیاژ تقویت شود. ویژگی های عملکرد آلیاژهای تیتانیوم عمدتاً در موارد زیر آشکار می شود:
1. استحکام ویژه بالا. چگالی پروفیل آلومینیوم و آلیاژ تیتانیوم کوچک (4.4 کیلوگرم بر دسی متر مکعب) وزن سبک است، اما استحکام ویژه آن بیشتر از فولاد با استحکام فوق العاده بالا است.
2. استحکام حرارتی بالا. پروفیل های آلومینیوم و آلیاژ تیتانیوم از نظر حرارتی پایدار هستند و استحکام آنها در شرایط 300-500 درجه حدود 10 برابر بیشتر از آلیاژ آلومینیوم است.
3. فعالیت شیمیایی بالا. تیتانیوم می تواند یک واکنش شیمیایی قوی با اکسیژن، نیتروژن، مونوکسید کربن، بخار آب و سایر مواد موجود در هوا داشته باشد و لایه سخت شده TiC و TiN را روی سطح تشکیل دهد.
4. هدایت حرارتی ضعیف. رسانایی حرارتی ضعیف آلیاژ تیتانیوم، آلیاژ تیتانیوم TC4 در 200 درجه هدایت حرارتی l=16.8W/m - درجه، رسانایی حرارتی 0.036 کارت/سانتی‌متر - درجه ثانیه است.
از آنجایی که کاربرد ریخته‌گری‌های تیتانیوم در صنعت هوافضا همچنان در حال رشد است، متعهد به جستجوی روش‌های تولیدی هستیم که بتواند هزینه‌های تولید را برای جایگزینی قطعات تیتانیوم پرهزینه کاهش دهد، به‌ویژه در اقتصاد رقابتی جهان امروز. در نتیجه، ریخته‌گری‌های تیتانیوم ارزان‌تر با خواص مکانیکی شبیه به آهنگری می‌توانند نه تنها اجزای تیتانیوم موجود، بلکه اجزای ساخته‌شده از مواد دیگر را جایگزین کنند. فناوری VDC برای تولید تیتانیوم با کیفیت بالا و کم‌هزینه توسعه یافته است. ریخته گری کاربردهای معمولی برای ریخته‌گری‌های آن شامل بدنه هواپیما (به‌عنوان مثال دیواره‌ها، ترمزها، چرخ دنده‌ها، لولاها و غیره) و همچنین سایر اجزای هوافضا و صنعتی است.
ریخته گری تحت خلاء و ریخته گری سرمایه گذاری میله ریخته گری آلیاژ Ti-6Al-4V سازمان و خواص مکانیکی مطالعه مقایسه ای نشان می دهد که دو نوع میله ریخته گری در 899 درجه، فشار 103 مگاپاسکال، 2 ساعت گرم درمان فشار ایزواستاتیک، و سپس در 834 درجه، بازپخت خلاء 2 ساعت، ریخته گری تحت خلاء میله ها، اندازه دانه حدود 100 میکرومتر، دانه ها در هر جهتی از ساختار - اندازه دانه نوار ریخته گری قالب مذاب 750 میکرومتر است. استحکام تسلیم مواد ریخته گری تحت خلاء (930.79MPa) حدود 12 درصد بیشتر از مواد ریخته گری قالب مذاب (827.37MPa) است که نزدیک به استحکام تسلیم آهنگری و قطعات نورد آنیل شده (896.32MPa) است. ; چقرمگی شکست دایکستینگ خلاء Kq 142.8 مگاپاسکال است. نزدیک به ریخته گری قالب مذاب، اما بالاتر از مقدار 87.9 مگاپاسکال در متر برای آهنگری آنیل شده است.

فناوری ریخته گری برای تولید آلومینیوم، منیزیم، روی، ریخته گری آلیاژی مبتنی بر مس، در کاربرد صنعت ماشین آلات، سال ها سابقه داشته است. این دایکاست ها از ذوب فلز در جو و سپس تزریق فلز مذاب به داخل قالب ریخته گری تحت فشار بالا تولید می شوند. ریخته گری برای شکل توری یا نزدیک به شبکه، ریخته گری کمی پس از درمان یا پردازش می تواند شکل نهایی قطعه را به دست آورد، چرخه پردازش فرآیند کوتاه است، از فلز مذاب تا شکل خالص بخشی از زمان معمولاً کمتر از 15 است. س در مورد الزامات فناوری ریخته گری تیتانیوم و آلیاژ سنتی کاملاً متفاوت است، مهمترین چیز این است که محفظه ذوب فلز و حفره قالب ریخته گری باید خلاء بالایی را حفظ کند، در غیر این صورت ریخته گری محتوای اکسیژن افزایش می یابد، نمی تواند راضی کند. آلیاژهای هوانوردی از شرایط فنی. روش ریخته گری تیتانیوم ریخته گری تحت خلاء و فرآیند ریخته گری استاندارد، فقط زمان ذوب اتاق / حفره قالب و زمان ذوب آلیاژ تیتانیوم تمدید می شود. فرآیند ریخته گری تحت خلاء با استفاده از شارژ جداگانه آلیاژ تیتانیوم، ذوب پوسته القایی. این با روش ریخته گری پیوسته آلومینیوم ریخته گری دایکاست، زمان ذوب آن برای مصرف 5 دقیقه بیشتر مقایسه می شود.
در مقایسه با روش های دیگر مانند روش ریخته گری سرمایه گذاری، فرآیند ریخته گری تیتانیوم ریخته گری تحت خلاء ساده است، بنابراین هزینه به طور کلی کمتر است. فرآیند ریخته گری تحت خلاء نیازی به حذف موم، پوسته و تمیز کردن شیمیایی ندارد، کاهش فرآیند تقریباً به نصف، در مقایسه با فرآیند ریخته گری سرمایه گذاری یا آهنگری، می تواند حدود 30٪ از هزینه را ذخیره کند. از آنجایی که قالب ریخته‌گری خلاء مستقیماً با تماس مایع مذاب تیتانیوم، عمر مفید آن کوتاه شده است، در مقایسه با روش ریخته‌گری سرمایه‌گذاری، بخشی از هزینه آن بیشتر است. در حال حاضر، روش ریخته گری تحت خلاء فقط می تواند مقداری کامل، یک طرفه و شکل ساده از ریخته گری تیتانیوم را ریخته شود و قالب ریخته گری قالب ریخته گری بسیار پیچیده است، ریخته گری توخالی. علاوه بر این، ریخته گری خلاء هر بار حداکثر ریخته گری تنها 12 قطعه، ریخته گری حداکثر اندازه 61cmx46cmx25cm، حداکثر جرم 18 کیلوگرم.