Kaedah dan Peralatan Baharu untuk Pencairan dan Penuangan Ti-13Nb-13Zr Titanium Aloi

Ti-13Nb-13Zr titanium menduduki tempat keempat di antara unsur logam dalam kerak bumi dari segi rizab selepas besi, aluminium dan kuprum. Selain itu, aloi titanium mempunyai satu siri prestasi cemerlang, dan dengan itu semakin banyak digunakan. Aloi titanium boleh dikategorikan kepada aloi titanium suhu tinggi, aloi titanium berstruktur dan aloi titanium berfungsi mengikut latar belakang aplikasinya. Titanium ialah logam yang sangat aktif, dalam keadaan cair, dan tindak balas oksigen, nitrogen, hidrogen dan karbon agak cepat, jadi peleburan aloi titanium mestilah dalam vakum atau perlindungan gas lengai (ar atau ne) yang lebih tinggi. Pisau lebur dengan pijar tembaga yang disejukkan dengan air, proses lebur khusus mempunyai tiga cara utama: (1) relau arka elektrod yang tidak memakan sendiri peleburan aloi dalam vakum atau di bawah perlindungan gas lengai. Proses ini terutamanya menyediakan elektrod untuk pencairan elektrod penggunaan sendiri. (2) Pencairan relau arka elektrod yang memakan sendiri vakum Elektrod yang memakan sendiri yang diperbuat daripada aloi titanium atau titanium digunakan sebagai katod dan mangkuk pijar kuprum yang disejukkan dengan air sebagai anod. Elektrod cair memasuki mangkuk pijar dalam bentuk titisan cecair, membentuk kolam cair. Permukaan kolam lebur dipanaskan oleh arka elektrik dan sentiasa dalam keadaan cecair. Bahagian bawah dan kawasan sekitar yang bersentuhan dengan pijar tertakluk kepada penyejukan paksa, mengakibatkan penghabluran bawah ke atas. Logam cecair dalam kolam lebur menjadi pejal dan menjadi jongkong titanium. (3) Vakum penggunaan sendiri elektrod pemeluwapan shell perlindungan mencairkan Skema peranti lebur. Relau ini dibangunkan berdasarkan relau arka elektrod penggunaan diri vakum, ia adalah sejenis lebur dan tuang emparan ke dalam tuangan bahagian berbentuk jenis relau. Ciri terbesarnya ialah terdapat satu lapisan cangkang nipis pepejal aloi titanium di antara mangkuk kuprum yang disejukkan dengan air dan logam lebur, yang dipanggil cangkang beku, dan lapisan cangkang beku daripada bahan yang sama ini berfungsi sebagai lapisan lapisan crucible, yang digunakan untuk membentuk kolam lebur untuk menyimpan cecair titanium, dan mengelakkan pencemaran crucible kepada cecair aloi titanium. Selepas tuangan, lapisan cangkerang beku yang ditinggalkan dalam kehilangan peningkatan boleh digunakan sebagai lapisan pijar.

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, dengan perkembangan sains dan teknologi dan keperluan pengeluaran, penyelidikan dan pembangunan berturut-turut aloi titanium lebur dan kaedah dan peralatan baru logam aktif lain, terutamanya relau rasuk elektron, relau plasma, relau aruhan vakum, dll., dan dapatkan a tahap permohonan tertentu. Walau bagaimanapun, daripada perbandingan penggunaan kuasa, kelajuan lebur, kos dan penunjuk teknikal dan ekonomi yang lain, relau arka elektrod penggunaan sendiri (termasuk relau shell pemeluwapan) masih merupakan kaedah lebur yang paling menjimatkan dan boleh digunakan. Oleh kerana sifat fizikal - kimia titanium, membuat proses pemutus aloi titanium, sama ada kadar bahan pemodelan adalah proses itu mempunyai keperluan dan ciri uniknya sendiri. Pertama, keperluan bahan pemodelan refraktori yang sangat tinggi; Kedua, penuangan mesti dilakukan dalam tahap perlindungan vakum atau gas lengai yang tinggi, dan kadang-kadang juga dilekatkan pada daya emparan. Menyambung bahan shell adalah berbeza, shell acuan cair dibahagikan kepada tiga sistem yang berbeza.
(1) Sistem cangkerang grafit tulen. Serbuk grafit dengan saiz butiran yang berbeza digunakan sebagai pengisi refraktori dan bahan penyebaran pasir, dan resin digunakan sebagai agen ikatan. Kekuatan tinggi, ringan, kos rendah dan sumber bahan mentah yang luas. Sesuai untuk tuangan emparan atau graviti.
(2) Sistem cengkerang seramik oksida. Lapisan muka dan belakang cangkerang diperbuat daripada oksida sebagai bahan pemodelan, oleh itu cangkerang adalah berkekuatan tinggi dan kekonduksian haba adalah yang paling kecil di antara tiga jenis cengkerang, yang sesuai untuk menuang tuangan berdinding nipis dengan bentuk yang rumit.
(3) Sistem kulit lapisan muka logam refraktori. Untuk sistem komposit, sebagai tambahan kepada lapisan muka kerana bahan acuan yang berbeza (serbuk tungsten dan logam refraktori lain) perlu mengambil proses khas, lapisan belakang dari bahan acuan kepada proses pembuatan cangkerang adalah sama seperti tuangan. tuangan pelaburan keluli.
Dengan tiga jenis di atas pemutus sistem shell tuangan titanium, dalam komposisi kimia dan sifat mekanikal perbezaan adalah sangat kecil; tetapi kualiti permukaan mempunyai perbezaan yang ketara, kedua-dua jenis pengecutan cangkang yang terakhir adalah jauh lebih kecil daripada cangkang grafit, dan dengan itu ketepatan dimensi pemutus.