Titanlegeringar används i stor utsträckning inom flyg-, medicinska och kemiska områden på grund av deras utmärkta specifika styrka, korrosionsbeständighet och biokompatibilitet. Titan är dock kemiskt aktivt och reagerar lätt med element som syre och kväve vid höga temperaturer. Därför måste dess gjutning utföras under högvakuum eller inertgasskydd, vilket utgör dess unika produktionsprocess.
Investeringsgjutning och modellberedning
Titanlegeringsgjutgods gjuts vanligtvis med investeringsgjutning. För det första, enligt produktdesignen, gör en metallform och använd den för att pressa en smältbar vaxform. Flera vaxformar sätts ihop till ett "modulträd". Därefter nedsänks modulen upprepade gånger i en specialiserad eldfast beläggning (vanligtvis yttriumoxid- eller zirkonbaserad), beströds med sandpartiklar och skiktas för att bilda ett tillräckligt tjockt skal.
Skalrostning och smältgjutning
Efter att skalet har bildats måste det bakas vid hög temperatur. Å ena sidan härdar denna process skalet och ger tillräcklig styrka för att motstå påverkan av smält metall; Å andra sidan, smält helt och bränn den interna vaxformen för att bilda en ihålig hålighet. Kärnprocessen är smältning och gjutning, vilket måste utföras i specialutrustning - vakuum förbrukningsbar ljusbågskondenseringsugn. Den använder titanråmaterial med hög-renhet (som titansvamp) eller returmaterial som elektroder, och smälter dem omedelbart genom en hög strömbåge under extremt högt vakuum. Den smälta titanvätskan samlas i det "stelnade skalet" (ett lager av stelnat titanskal på kanten på grund av vatten-kyld koppardegel) och lutar sedan snabbt degeln för att injicera metallvätskan i det förvärmda skalet. Hela smält- och hällprocessen slutförs under vakuum eller skydd mot inert atmosfär, vilket effektivt förhindrar oxidation av titanvätskan.
Efterbearbetning och kvalitetskontroll
Efter upphällning svalnar gjutgodset långsamt i formskalet. Därefter bryts skalet av mekaniska medel som vibrationer eller högtrycksvattenpistol, och gjutgodset tas bort och skärs för att separera det från modulträdet. Därefter krävs en rad uppföljningsprocesser-:
1. Kulblästring: borttagning av resterande eldfast material på ytan.
2. Varm isostatisk pressning: Detta är ett viktigt steg för att förbättra tillförlitligheten hos gjutgods. I hög temperatur och högt tryck inert gas, små krymphåligheter, porer och andra defekter inuti gjutgodset kompakteras och läkas, vilket avsevärt förbättrar dess densitet och mekaniska egenskaper.
3. Kemisk fräsning: Använd en sur tvättlösning för att avlägsna det syrerika skiktet (alfaförsprödningsskiktet) som bildas på gjutgodsytan under bearbetningsprocessen.
4. Mekanisk bearbetning och inspektion: Precisionsbearbetning utförs på nyckeldimensioner av gjutgods, och icke-förstörande testtekniker som röntgen- och fluorescenspenetrering används för att säkerställa att deras inre kvalitet och ytkvalitet uppfyller standarderna.
Sammanfattningsvis är tillverkningen av gjutgods av titanlegeringar en komplex process som integrerar precisionsmodellberedning, speciell smältteknik och strikt efterbearbetning.- Varje steg är avgörande för att säkerställa hög prestanda och tillförlitlighet hos slutprodukten.
