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钛及钛合金的铸造特点归纳​

2022-01-17 09:49:46

钛及钛合金的铸造特点归纳

钛和钛合金的铸造使用金属型通常是用灰铸铁(HTl50或HT200)、铸钢(ZG200—400)、铸铜(纯紫铜或黄铜)以及极少量难熔金属(例如钼)制造的。这些材料除难熔金属外,其余的熔点都低于钛的熔点,它们能用作铸造钛合金的铸型,其原因是:

(1)这些材料的热导率都比钛高,钛液浇进铸型后产生的热量迅速被传走;

(2)钛的热导率低,钛液挠人铸型与型面接触后,立即凝固形成一层薄壳,从而可有效地加大持型的温度梯度。

上述的几种金属铸型材料各有优缺点:

(1)铸铁刚性好,易于加工,价格低廉,寿命较长,在较低温度下对熔融钛是稳定的。同时由于它内部含有片状石墨组织,因而钛液对它润湿性较好,有利于钛液的充填和铸件的成形。其缺点是线膨胀系数高,熔点较低。因此,它通常只适宜于制造铸件的外铸型,不宜用作型芯。

(2)铸钢与铸铁相似,比铸铁强度高,更耐用,但变形比铸铁略大。

(3)铸铜的热导率很高,但强度低,刚性差,只能用于制造小件的铸型,价格高,一般很少用。

(4)难熔金属耐高温,且硬度高、耐磨,但很脆,价格昂贵,加工性不好,主要用钼作压铸的冲头。

金属型铸造的关健在于铸型的设计,它直接关系到铸件的质量和尺寸精度、铸型的寿命、铸型的加工和制造成本。设计时除应遵循普通金属型设计原则外,还必须考虑钛和钛合金铸造的特点,归纳起来有如下几点:

(1)应尽可能采用底注方式;

(2)应采用开放式的浇注系统;

(3)尽量采用离心浇注,按离心浇注的要求设计金属铸型的结构和固定方式。

为了降低金属型的造价和提高金属型的使用寿命,可以把金属型与机加工石墨型结合使用。凡不好起模和易损坏的型腔部分可采用镶嵌石墨块,所有的浇注系统都可采用机加工石墨型。钛合金人工关节的铸型,它就是采用了金属型与机加工石墨的组合型。机加工石墨型部件浇注前必须经较高温度(不大于400℃)烘烤,是在真空中于950—1000℃宅下焙烧1.0—2.0h,以除去其中的吸附气体。


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