Stopy tytanu są szeroko stosowane w przemyśle lotniczym, medycznym i chemicznym ze względu na ich doskonałą wytrzymałość właściwą, odporność na korozję i biokompatybilność. Tytan jest jednak aktywny chemicznie i łatwo reaguje w wysokich temperaturach z pierwiastkami takimi jak tlen i azot. Dlatego jego odlewanie musi odbywać się w wysokiej próżni lub w osłonie gazu obojętnego, co stanowi jego unikalny proces produkcyjny.
Castingi inwestycyjne i przygotowanie modelu
Odlewy ze stopów tytanu są powszechnie odlewane metodą odlewania metodą traconą. Po pierwsze, zgodnie z projektem produktu, wykonaj metalową formę i użyj jej do wyciśnięcia formy z topiącego się wosku. Wiele form woskowych składa się z „drzewa modułów”. Następnie moduł jest wielokrotnie zanurzany w specjalistycznej powłoce ogniotrwałej (najczęściej na bazie tlenku itru lub cyrkonu), posypywany cząstkami piasku i układany warstwowo tak, aby powstała odpowiednio gruba powłoka.
Prażenie muszli i odlewanie w topieniu
Po uformowaniu skorupy należy ją upiec w wysokiej temperaturze. Z jednej strony proces ten utwardza skorupę i zapewnia wystarczającą wytrzymałość, aby wytrzymać uderzenia stopionego metalu; Z drugiej strony całkowicie stop i wypal wewnętrzną formę woskową, aby utworzyć pustą wnękę. Podstawowym procesem jest topienie i zalewanie, które należy przeprowadzić w specjalistycznym sprzęcie - próżniowym łukowym piecu kondensacyjnym. Wykorzystuje surowce tytanowe-o wysokiej czystości (takie jak tytan gąbczasty) lub materiały powrotne jako elektrody i natychmiast topi je za pomocą łuku wysokoprądowego w niezwykle wysokiej próżni. Stopiony płyn tytanowy gromadzi się w „zestalonej skorupie” (warstwa zestalonej skorupy tytanowej na krawędzi dzięki-chłodzonemu wodą tygla miedzianego), a następnie szybko przechyla tygiel, aby wstrzyknąć metalową ciecz do wstępnie podgrzanej skorupy. Cały proces topienia i zalewania odbywa się w osłonie próżni lub atmosfery obojętnej, skutecznie zapobiegając utlenianiu cieczy tytanowej.
Kontrola końcowa i kontrola jakości
Po odlaniu odlew powoli stygnie w skorupie formy. Następnie skorupa jest rozbijana za pomocą środków mechanicznych, takich jak wibracje lub- pistolet na wodę pod wysokim ciśnieniem, a odlew jest usuwany i cięty w celu oddzielenia go od drzewa modułu. Następnie wymagana jest seria-procesów uzupełniających:
1. Oczyszczanie strumieniowo-ścierne: usuwanie resztek materiałów ogniotrwałych z powierzchni.
2. Prasowanie izostatyczne na gorąco: Jest to kluczowy krok w poprawie niezawodności odlewów. W gazie obojętnym o wysokiej temperaturze i pod wysokim ciśnieniem małe wgłębienia skurczowe, pory i inne defekty wewnątrz odlewu ulegają zagęszczeniu i naprawieniu, co znacznie poprawia jego gęstość i właściwości mechaniczne.
3. Mielenie chemiczne: przy użyciu kwaśnego roztworu płuczącego w celu usunięcia warstwy bogatej w tlen (warstwy zwiększającej kruchość alfa) powstałej na powierzchni odlewu podczas procesu obróbki.
4. Obróbka mechaniczna i kontrola: Kluczowe wymiary odlewów przeprowadza się precyzyjną obróbką, a w celu zapewnienia, że ich jakość wewnętrzna i powierzchnia spełnia standardy, stosuje się-techniki badań nieniszczących, takie jak penetracja promieni rentgenowskich i fluorescencji.
Podsumowując, produkcja odlewów ze stopów tytanu to złożony proces, który obejmuje precyzyjne przygotowanie modelu, specjalną technologię topienia i ścisłą-obróbkę końcową. Każdy etap jest kluczowy dla zapewnienia wysokiej wydajności i niezawodności produktu końcowego.
