Új módszer és berendezés Ti-13Nb-13Zr titánötvözet olvasztására és öntésére

A Ti-13Nb-13Zr-titán a vas, alumínium és réz után a negyedik helyen áll a földkéreg fémes elemei között a készletek tekintetében. Ezenkívül a titánötvözetek kiváló teljesítményt nyújtanak, és így egyre szélesebb körben használják őket. A titánötvözetek alkalmazási hátterük szerint nagy hőmérsékletű titánötvözetek, szerkezeti titánötvözetek és funkcionális titánötvözetek kategóriába sorolhatók. A titán nagyon aktív fém, folyékony állapotban, és az oxigén, nitrogén, hidrogén és szén reakciója meglehetősen gyors, ezért a titánötvözet olvasztását magasabb vákuumban vagy inert gáz (ar vagy ne) védelemben kell végrehajtani. Az olvasztótégely vízhűtéses réztégellyel, a specifikus olvasztási folyamatnak három fő módja van: (1) nem önfogyasztó elektródos ívkemencében olvasztható ötvözet vákuumban vagy inert gázvédelem mellett. Az eljárás során elsősorban az elektródákat készítik elő saját fogyasztású elektródaolvasztásra. (2) Vákuumos önfogyasztó elektróda ívkemencés olvasztás Katódként önfogyasztó titánból vagy titánötvözetből készült elektródát, anódként pedig vízhűtéses réztégelyt használnak. Az olvadt elektróda folyékony cseppek formájában jut be a tégelybe, olvadt medencét képezve. Az olvadt medence felületét elektromos ív melegíti fel, és mindig folyékony állapotban van. A tégely fenekét és a környező területet kényszerhűtésnek vetik alá, ami alulról felfelé irányuló kristályosodást eredményez. Az olvadt medencében lévő folyékony fém megszilárdul, és titán bugává válik. (3) Vákuumos önfogyasztású elektróda kondenzációs héjvédő olvadás Az olvasztó készülék vázlata. Ez a kemence vákuum önfogyasztású elektródos ívkemence alapján lett kifejlesztve, egyfajta olvasztó és centrifugális öntés a kemence típusú formázott részek öntésére. Legnagyobb jellemzője, hogy a vízhűtéses réztégely és az olvadt fém között van egy titánötvözetből készült tömör vékony héjréteg, az úgynevezett megdermedt héj, és ez az azonos anyagú megdermedt héjréteg a burkolat béléseként szolgál. tégely, amely a titán folyadék tárolására szolgáló olvadó medence kialakítására szolgál, és elkerüli az olvasztótégely titánötvözet folyadékkal való szennyeződését. Az öntés után a növekedési veszteségben maradt megdermedt héjréteg használható a tégely béléseként.

Az elmúlt években a tudomány és a technológia fejlődésével, valamint a termelési igényekkel, a titánötvözet és más aktív fémek olvasztásának egymást követő kutatásával és fejlesztésével új módszerek és berendezések, elsősorban elektronsugaras kemence, plazmakemence, vákuum-indukciós kemence stb. bizonyos fokú alkalmazás. Az energiafogyasztás, az olvadási sebesség, a költség és egyéb műszaki és gazdasági mutatók összehasonlításából azonban megállapítható, hogy az önfogyasztású elektródos ívkemencében (beleértve a kondenzációs héjkemencét is) az olvasztás továbbra is a leggazdaságosabb és leginkább alkalmazható olvasztási módszer. Mivel a fizikai-kémiai tulajdonságait a titán, így az öntési folyamat titánötvözet, hogy az arány a modellező anyagok a folyamat saját egyedi követelmények és jellemzők. Először is a nagyon nagy tűzállóságú modellezőanyagok követelménye; Másodszor, az öntést nagyfokú vákuum- vagy inertgáz-védelemben kell végezni, néha centrifugális erővel is. Az összekötő héj anyaga eltérő, az olvadékformázó héj három különböző rendszerre oszlik.
(1) Tiszta grafit héjrendszer. Tűzálló töltőanyagként és homokszóró anyagként különböző szemcseméretű grafitport, kötőanyagként gyantát használnak. Nagy szilárdság, könnyű súly, alacsony költség és széles alapanyagforrás. Alkalmas centrifugális vagy gravitációs öntéshez.
(2) Oxid kerámia héjrendszer. A héj homlok- és hátrétege modellezőanyagként oxidból készült, így a héj nagy szilárdságú és hővezető képessége a legkisebb a három héjtípus közül, amely alkalmas bonyolult formájú vékonyfalú öntvények öntésére.
(3) Tűzálló fém felületű héjrendszer. A kompozit rendszerhez a különböző formázóanyagok (volfrámpor és egyéb tűzálló fémek) miatti homlokrétegen kívül speciális eljárást kell végrehajtani, a formázó anyagoktól a héjkészítésig tartó hátsó réteg megegyezik az öntéssel acél befektetési öntés.
A fenti három típusú héjrendszer öntése titán öntvények, a kémiai összetétel és a mechanikai tulajdonságok a különbség nagyon kicsi; de a felület minősége jelentős eltérést mutat, az utóbbi két típusú héjzsugorodás lényegesen kisebb, mint a grafithéj, és így az öntvény méretpontossága.