Титановите сплави се използват широко в авиокосмическата, медицинската и химическата области поради тяхната отлична специфична якост, устойчивост на корозия и биосъвместимост. Титанът обаче е химически активен и лесно реагира с елементи като кислород и азот при високи температури. Следователно отливането му трябва да се извършва под висок вакуум или защита от инертен газ, което формира неговия уникален производствен процес.
Отливане по модели и изготвяне на модели
Отливките от титанови сплави обикновено се отливат чрез леене по инвестиция. Първо, според дизайна на продукта, направете метална форма и я използвайте, за да натиснете топима восъчна форма. Множество восъчни форми се сглобяват в „модулно дърво“. Впоследствие модулът се потапя многократно в специализирано огнеупорно покритие (обикновено на базата на итриев оксид или циркон), поръсва се с пясъчни частици и се напластява, за да се образува достатъчно дебела обвивка.
Леене за печене на черупки и топене
След оформянето на кората е необходимо да се изпече на висока температура. От една страна, този процес втвърдява черупката и осигурява достатъчна здравина, за да издържи удара на разтопен метал; От друга страна, напълно разтопете и изгорете вътрешната восъчна форма, за да образувате куха кухина. Основният процес е топене и изливане, които трябва да се извършват в специализирано оборудване - вакуумна консумативна електродъгова кондензационна пещ. Той използва суровини от титан с висока -чистота (като гъбест титан) или възвратни материали като електроди и незабавно ги разтопява чрез силнотокова дъга при изключително висок вакуум. Разтопената титаниева течност се събира в „втвърдената обвивка“ (слой от втвърдена титанова обвивка на ръба поради водно{6}}охлаждания меден тигел) и след това бързо накланя тигела, за да инжектира металната течност в предварително загрятата обвивка. Целият процес на топене и изливане е завършен под вакуум или защита от инертна атмосфера, което ефективно предотвратява окисляването на титановата течност.
Последваща обработка и проверка на качеството
След изливането отливката бавно се охлажда в корпуса на формата. Впоследствие обвивката се счупва чрез механични средства като вибрация или воден пистолет под високо-налягане и отливката се отстранява и нарязва, за да се отдели от дървото на модула. След това са необходими поредица от последващи-процеси:
1. Дробеструйно почистване: отстраняване на остатъчните огнеупорни материали по повърхността.
2. Горещо изостатично пресоване: Това е ключова стъпка за подобряване на надеждността на отливките. При висока температура и високо налягане инертен газ, малки кухини при свиване, пори и други дефекти вътре в отливката се уплътняват и заздравяват, като по този начин значително подобряват нейната плътност и механични свойства.
3. Химическо смилане: използване на киселинен промивен разтвор за отстраняване на богатия на кислород слой (алфа крехък слой), образуван върху повърхността на отливката по време на процеса на обработка.
4. Механична обработка и инспекция: Извършва се прецизна механична обработка на ключови размери на отливките и се използват техники за неразрушителен тест, като рентгенови лъчи и флуоресцентно проникване, за да се гарантира, че тяхното вътрешно и повърхностно качество отговаря на стандартите.
В обобщение, производството на отливки от титанови сплави е сложен процес, който интегрира прецизна подготовка на модела, специална технология на топене и стриктна последваща-обработка. Всяка стъпка е от решаващо значение за осигуряване на висока производителност и надеждност на крайния продукт.
