Tecnologia de fundição sob pressão a vácuo para perfis de liga de alumínio e titânio

Perfil de liga de titânio de alumínio que está nos elementos industriais de liga de titânio puro adicionados para melhorar a resistência do titânio, a condutividade térmica da liga de titânio é baixa, apenas aço 1/4, alumínio 1/13, cobre 1/25. a liga de titânio pode ser dividida em três tipos de ligas de titânio: uma liga de titânio, uma liga de titânio b e uma liga de titânio a + b. A liga de titânio ab é feita de composição bifásica aeb, este tipo de organização de liga é estável, propriedades de deformação em alta temperatura, tenacidade, plasticidade é melhor e pode ser extinta, tratamento de envelhecimento, para que a liga seja reforçada. As características de desempenho das ligas de titânio manifestam-se principalmente em:
1. Alta resistência específica. A densidade do perfil da liga de alumínio e titânio é pequena (4,4kg/dm3) e leve, mas sua resistência específica é maior que a do aço de ultra-alta resistência.
2. Alta resistência térmica. Os perfis de liga de alumínio e titânio são termicamente estáveis ​​e sua resistência é cerca de 10 vezes maior que a da liga de alumínio na condição de 300-500 grau.
3. Alta atividade química. O titânio pode ter uma forte reação química com oxigênio, nitrogênio, monóxido de carbono, vapor de água e outras substâncias no ar, formando uma camada endurecida de TiC e TiN na superfície.
4. Fraca condutividade térmica. Má condutividade térmica da liga de titânio, liga de titânio TC4 a 200 graus de condutividade térmica l=16,8W/m - grau, a condutividade térmica é de 0,036 cartão/cm - seg - grau.
À medida que a aplicação de peças fundidas de titânio na indústria aeroespacial continua a crescer, estamos empenhados em procurar métodos de produção que possam reduzir os custos de produção para substituir peças de titânio de alto custo, especialmente na competitiva economia mundial de hoje. Como resultado, peças fundidas de titânio de baixo custo com propriedades mecânicas semelhantes às dos forjados podem substituir não apenas os componentes de titânio existentes, mas também componentes feitos de outros materiais. A tecnologia VDC foi desenvolvida para a produção de titânio de alta qualidade e baixo custo. peças fundidas. As aplicações típicas para suas peças fundidas incluem fuselagens de aeronaves (por exemplo, anteparas, freios, engrenagens, dobradiças, etc.), bem como outros componentes aeroespaciais e industriais.
Fundição a vácuo e fundição de precisão de haste fundida em liga Ti-6Al-4V da organização e propriedades mecânicas do estudo comparativo mostram que os dois tipos de hastes fundidas em 899 graus, pressão de 103MPa, 2h a quente tratamento de pressão isostática e, em seguida, em 834 graus, recozimento a vácuo de 2h, hastes de fundição sob pressão a vácuo, tamanho de grão de cerca de 100 μm, grãos de qualquer direção da estrutura O tamanho do grão da barra de fundição do molde fundido é 750μm; a resistência ao escoamento do material de fundição sob pressão a vácuo (930,79 MPa) é cerca de 12% maior do que a do material de fundição em molde fundido (827,37 MPa), que está próxima da resistência ao escoamento das peças forjadas e laminadas - recozidas (896,32 MPa) ; a resistência à fratura da fundição a vácuo Kq é 142,8 MPa; próximo ao fundido em molde, mas superior ao valor de 87,9 MPa/m para forjados recozidos.

A tecnologia de fundição sob pressão para a produção de peças fundidas de alumínio, magnésio, zinco e ligas à base de cobre, na aplicação da indústria de fabricação de máquinas, tem muitos anos de história. Essas peças fundidas são produzidas fundindo o metal na atmosfera e depois injetando o metal fundido no molde de fundição sob alta pressão. Fundições para formato líquido ou quase líquido, fundição ligeiramente após tratamento ou processamento podem obter a forma final da peça, o ciclo de processamento do processo é curto, do metal fundido ao formato líquido da parte do tempo é geralmente inferior a 15 S. Nos requisitos da tecnologia de fundição sob pressão de titânio e da liga tradicional são completamente diferentes, o mais importante é que a câmara de fusão do metal e a cavidade do molde de fundição devem manter um alto vácuo, caso contrário, o teor de oxigênio da fundição será aumentado, não pode satisfazer as ligas de aviação das condições técnicas. Método de fundição de titânio por fundição a vácuo e processo de fundição sob pressão padrão, apenas o tempo de vácuo da sala de fusão / cavidade do molde e o tempo de fusão da liga de titânio devem ser estendidos. Processo de fundição a vácuo usando carga separada de liga de titânio, fusão de invólucro por indução. Isto é comparado com o método de fundição contínua de alumínio fundido sob pressão, seu tempo de fusão consome 5 minutos a mais.
Em comparação com outros métodos, como o método de fundição de investimento, o processo de fundição sob pressão de titânio é simples, portanto o custo é geralmente mais baixo. O processo de fundição a vácuo não precisa remover cera, casca e limpeza química, a redução do processo de quase metade, em comparação com a fundição de precisão ou o processo de forjamento, pode economizar cerca de 30% do custo. Devido ao contato direto do molde de fundição a vácuo com o líquido de titânio fundido, sua vida útil foi reduzida, em comparação com o método de fundição de investimento de seu molde, parte do custo é maior. Atualmente, o método de fundição sob pressão a vácuo só pode moldar algumas peças fundidas de titânio inteiras, unilaterais e simples, e a fundição em molde pode moldar formas muito complexas, fundições ocas. Além disso, fundição a vácuo cada vez que a fundição máxima é de apenas 12 peças, fundindo o tamanho máximo de 61cmx46cmx25cm, a massa máxima de 18kg.