Tecnologia di pressofusione sotto vuoto per profili in alluminio e leghe di titanio

Profilo in lega di alluminio e titanio che si trova negli elementi industriali in lega di titanio puro aggiunti per migliorare la resistenza del titanio, la conduttività termica della lega di titanio è bassa, solo acciaio 1/4, alluminio 1/13, rame 1/25. la lega di titanio può essere divisa in tre tipi di leghe di titanio: una lega di titanio, b lega di titanio e a + b lega di titanio. La lega di titanio ab è costituita da una composizione bifasica aeb, questo tipo di organizzazione della lega è stabile, proprietà di deformazione ad alta temperatura, tenacità, plasticità sono migliori e può essere estinta, trattamento di invecchiamento, in modo che la lega sia rafforzata. Le caratteristiche prestazionali delle leghe di titanio si manifestano principalmente in:
1. Elevata forza specifica. La densità del profilo in lega di alluminio e titanio è leggera (4,4 kg/dm3), ma la sua resistenza specifica è maggiore dell'acciaio ad altissima resistenza.
2. Elevata resistenza termica. I profili in lega di alluminio e titanio sono termicamente stabili e la loro resistenza è circa 10 volte superiore a quella della lega di alluminio nella condizione di 300-500 gradi.
3. Elevata attività chimica. Il titanio può avere una forte reazione chimica con ossigeno, azoto, monossido di carbonio, vapore acqueo e altre sostanze presenti nell'aria, formando uno strato indurito di TiC e TiN sulla superficie.
4. Scarsa conduttività termica. Scarsa conduttività termica della lega di titanio, lega di titanio TC4 a 200 gradi di conduttività termica l=16,8 W/m - gradi, la conduttività termica è 0,036 scheda/cm - sec - gradi.
Poiché l'applicazione dei getti di titanio nell'industria aerospaziale continua a crescere, ci impegniamo a ricercare metodi di produzione in grado di ridurre i costi di produzione per sostituire le parti in titanio ad alto costo, soprattutto nell'economia mondiale competitiva di oggi. Di conseguenza, fusioni di titanio a basso costo con proprietà meccaniche simili a quelle della forgiatura possono sostituire non solo i componenti in titanio esistenti, ma anche componenti realizzati con altri materiali. La tecnologia VDC è stata sviluppata per la produzione di titanio di alta qualità a basso costo getti. Le applicazioni tipiche per i suoi getti includono fusoliere di aerei (ad esempio paratie, freni, ingranaggi, cerniere, ecc.) nonché altri componenti aerospaziali e industriali.
La pressofusione sotto vuoto e la fusione a cera persa dell'organizzazione delle aste fuse in lega Ti-6Al-4V e le proprietà meccaniche dello studio comparativo mostrano che i due tipi di aste fuse a 899 gradi, pressione 103MPa, 2 ore a caldo trattamento a pressione isostatica, quindi a 834 gradi, ricottura sotto vuoto 2 ore, barre di pressofusione sotto vuoto, granulometria di circa 100 μm, grani di qualsiasi direzione della struttura La dimensione del grano della barra di colata in stampo fuso è 750μm; il limite di snervamento del materiale per pressofusione sotto vuoto (930,79 MPa) è superiore di circa il 12% rispetto a quello del materiale di pressofusione in stampo fuso (827,37 MPa), che è vicino al limite di snervamento dei pezzi fucinati e delle parti laminate - ricotte (896,32 MPa) ; la tenacità alla frattura della pressofusione sotto vuoto Kq è 142,8 MPa; prossimo ai getti in lingottiera, ma superiore al valore di 87,9 MPa/m per i fucinati ricotti.

La tecnologia della pressofusione per la produzione di getti in leghe di alluminio, magnesio, zinco e rame, nell'industria manifatturiera dei macchinari, vanta una storia lunga molti anni. Queste pressofusioni vengono prodotte fondendo il metallo nell'atmosfera e quindi iniettando il metallo fuso nello stampo di colata ad alta pressione. I pezzi fusi per forma netta o quasi netta, colati leggermente dopo il trattamento o la lavorazione possono ottenere la forma finale della parte, il ciclo di lavorazione del processo è breve, dal metallo fuso alla forma netta della parte il tempo è solitamente inferiore a 15 S. Per quanto riguarda i requisiti della tecnologia di pressofusione del titanio e della lega tradizionale, la cosa più importante è che la camera di fusione del metallo e la cavità dello stampo di fusione devono mantenere un vuoto elevato, altrimenti il ​​contenuto di ossigeno della colata aumenterà e non potrà soddisfare le leghe aeronautiche delle condizioni tecniche. Metodo di fusione del titanio con pressofusione sotto vuoto e processo di pressofusione standard, basta prolungare il tempo di vuoto della stanza di fusione/cavità dello stampo e il tempo di fusione della lega di titanio. Processo di pressofusione sotto vuoto con carica separata di lega di titanio, fusione in conchiglia a induzione. Questo viene confrontato con il metodo di fusione continua della pressofusione dell'alluminio, il cui tempo di fusione consuma 5 minuti in più.
Rispetto ad altri metodi come il metodo di fusione a cera persa, il processo di fusione del titanio con pressofusione sotto vuoto è semplice, quindi il costo è generalmente inferiore. Il processo di pressofusione sotto vuoto non richiede la rimozione di cera, guscio e pulizia chimica, la riduzione del processo di quasi la metà, rispetto al processo di fusione a cera persa o di forgiatura, può far risparmiare circa il 30% dei costi. A causa dello stampo per pressofusione sotto vuoto direttamente a contatto con il liquido di titanio fuso, la sua durata è stata ridotta, rispetto al metodo di fusione a cera persa del suo stampo, parte del costo è maggiore. Allo stato attuale, il metodo di pressofusione sotto vuoto può fondere solo alcune forme intere, semplici e su un solo lato di fusioni di titanio, mentre la fusione in stampo può formare fusioni molto complesse, fusioni cave. Inoltre, la pressofusione sotto vuoto ogni volta consente la fusione massima di soli 12 pezzi, con una dimensione massima di 61 cm x 46 cm x 25 cm e una massa massima di 18 kg.