Titanium og titanlegering smelte- og støbeproces
Titanium er et meget reaktivt metal. I flydende tilstand reagerer det meget hurtigt med oxygen, nitrogen, brint og kulstof. Derfor skal smeltning af titanlegeringer udføres under beskyttelse af højere vakuum eller inert gas (argon eller neon). Diglerne, der bruges til smeltning, er alle vandkølede kobberdigler. Der er tre hovedmetoder til specifik smelteproces: (1) Ikke-forbrugbar elektrode i lysbueovnssmeltning Legeringssmeltning udføres under beskyttelse af vakuum eller inert gas. Processen forbereder hovedsageligt elektroder ved at smelte forbrugselektroder. (2) Ved smeltning af en elektrisk lysbueovn til vakuumforbrugselektroder anvendes en forbrugselektrode lavet af titanium eller titanlegering som katode og en vandkølet kobberdigel som anode. Den smeltede elektrode kommer ind i diglen i form af dråber og danner en smeltet pool. Overfladen af det smeltede bassin opvarmes af lysbuen og er altid i flydende tilstand, og diglens bund og periferi tvinges til at afkøle, hvilket resulterer i krystallisation fra bund og op. Det smeltede metal i den smeltede pool størkner og bliver til en titanium barre. (3) Skematisk diagram af den vakuumforbrugelige elektrodekoaguleringsskalbeskyttelsessmeltesmelteanordning. Denne smelteovn er udviklet på basis af en elektrisk lysbueovn, der kan forbruges i vakuum. Det er en ovntype til støbning af specialformede dele kombineret med smeltning og centrifugalstøbning. Dens største egenskab er, at der er en solid tynd skal af titanlegering mellem den vandkølede kobberdigel og metalsmelten, som er den såkaldte størknede skal. Dette lag af størknet skal af samme materiale fungerer som den indvendige foring af digelen og danner en smeltet pool til at opbevare titaniumvæsken. , for at undgå forurening af digelen til titanlegeringsvæsken. Efter hældning kan en størknet skal, der er tilbage i affaldet, fortsat bruges som digelbeklædning.
I de senere år, med udviklingen af videnskab og teknologi og behovene for produktion, er nye metoder og udstyr til smeltning af aktive metaller såsom titanlegeringer blevet forsket og udviklet, hovedsageligt inklusive elektronstråleovne, plasmaovne og vakuuminduktionsovne. , og er blevet anvendt i et vist omfang. Men fra sammenligningen af tekniske og økonomiske indikatorer såsom strømforbrug, smeltehastighed og omkostninger, er forbrugselektrode-elektrisk lysbueovn (inklusive skalovn) smeltning stadig den mest økonomiske og anvendelige smeltemetode. På grund af titaniums fysiske og kemiske egenskaber har støbeprocessen af titanlegeringer sine unikke krav og egenskaber med hensyn til mængden af støbematerialer og procesmetoder. Det ene er støbematerialet, der kræver meget høj ildfasthed; den anden er, at hældningen skal udføres under beskyttelse af en relativt høj grad af vakuum eller inert gas, og nogle gange kræves der også centrifugalkraft. Skalmaterialet er forskelligt, og fusionsskallen er opdelt i tre forskellige systemer.
(1) Ren grafitskalsystem. Grafitpulver med forskellige partikelstørrelser bruges som ildfast fyldstof og slibemateriale, og harpiks bruges som bindemiddel. Huset har høj styrke, let vægt, lav pris og bred kilde til råmaterialer. Velegnet til centrifugal- eller gravitationshældning.
(2) Ildfast metaloverfladeskalsystem. Det er et kompositsystem, bortset fra at overfladelaget kræver en speciel proces på grund af forskellige støbematerialer (ildfaste metaller såsom wolframpulver), mens baglaget er det samme som støbt stål fra støbematerialer til investeringsstøbning. Shell fremstillingsproces.
(3) Oxid keramisk skalsystem. Både overfladelaget og det bagerste lag af formskallen bruger oxid som støbemateriale, så formskallen har høj styrke, og den termiske ledningsevne er den mindste blandt de tre formskaller, som er velegnet til støbning af tyndvæggede støbegods med komplekse former.
Titanium støbegods støbt af de ovennævnte tre skalsystemer har ringe forskel i kemisk sammensætning og mekaniske egenskaber; men overfladekvaliteten er væsentligt anderledes, og krympningshastigheden for de to sidstnævnte skaller er betydeligt mindre end for grafitskaller, så dimensionsnøjagtigheden af støbegodset er dårlig.
