Proses Pengecoran Peleburan Titanium Ti-6al-4v Gr5

Titanium Ti-6al-4v Gr5 adalah logam yang sangat aktif, dalam keadaan cair, dan reaksi oksigen, nitrogen, hidrogen, dan karbon cukup cepat, sehingga peleburan paduan titanium harus dalam ruang hampa tinggi atau perlindungan gas inert (ar atau ne). Peleburan wadah dengan wadah tembaga berpendingin air, proses peleburan spesifik memiliki tiga cara utama: (1) peleburan paduan tungku busur elektroda non-konsumsi sendiri dalam ruang hampa atau di bawah perlindungan gas inert. Proses ini terutama mempersiapkan elektroda untuk peleburan elektroda konsumsi sendiri. (2) Peleburan tungku busur elektroda konsumsi mandiri vakum Elektroda konsumsi mandiri yang terbuat dari titanium atau paduan titanium digunakan sebagai katoda dan wadah tembaga berpendingin air sebagai anoda. Elektroda yang meleleh memasuki wadah dalam bentuk tetesan cairan, membentuk kolam cair. Permukaan kolam cair dipanaskan oleh busur listrik dan selalu dalam keadaan cair. Bagian bawah dan area sekitarnya yang bersentuhan dengan wadah mengalami pendinginan paksa, sehingga terjadi kristalisasi dari bawah ke atas. Logam cair di kolam cair membeku dan menjadi batangan titanium. (3) Skema perangkat peleburan perlindungan cangkang kondensasi elektroda konsumsi sendiri vakum. Tungku ini dikembangkan berdasarkan tungku busur elektroda konsumsi mandiri vakum, yang merupakan sejenis peleburan dan penuangan sentrifugal ke dalam pengecoran bagian berbentuk jenis tungku. Fitur terbesarnya adalah terdapat lapisan cangkang tipis padat paduan titanium antara wadah tembaga berpendingin air dan logam cair, yang disebut cangkang beku, dan lapisan cangkang beku dari bahan yang sama berfungsi sebagai lapisan pada wadah untuk pembentukan kolam cair untuk menyimpan cairan titanium, yang menghindari kontaminasi wadah dengan cairan paduan titanium. Setelah pengecoran, lapisan cangkang beku yang tersisa di dalam peningkatan kerugian dapat digunakan sebagai lapisan wadah.

Dalam beberapa tahun terakhir, dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi serta kebutuhan produksi, penelitian berturut-turut dan pengembangan peleburan paduan titanium dan metode dan peralatan baru logam aktif lainnya, terutama tungku berkas elektron, tungku plasma, tungku induksi vakum, dan sebagainya, dan dapatkan tingkat penerapan tertentu. Namun, dari perbandingan konsumsi daya, kecepatan peleburan, biaya dan indikator teknis dan ekonomi lainnya, peleburan tungku busur elektroda konsumsi sendiri (termasuk tungku cangkang kondensasi) masih merupakan metode peleburan yang paling ekonomis dan dapat diterapkan. Karena sifat fisik - kimia titanium, proses pengecoran paduan titanium, baik laju pemodelan bahan maupun proses tersebut, memiliki persyaratan dan karakteristik uniknya sendiri. Pertama, persyaratan bahan pemodelan refraktori yang sangat tinggi; Kedua, penuangan harus dilakukan dalam kondisi vakum tingkat tinggi atau perlindungan gas inert, dan terkadang juga menggunakan gaya sentrifugal. Bahan cangkang penghubung berbeda, cangkang cetakan leleh dibagi menjadi tiga sistem berbeda.
(1) Sistem cangkang grafit murni. Bubuk grafit dengan ukuran butir berbeda digunakan sebagai pengisi tahan api dan bahan penghampar pasir, dan resin digunakan sebagai bahan pengikat. Kekuatan tinggi, ringan, biaya rendah dan sumber bahan baku luas. Cocok untuk pengecoran sentrifugal atau gravitasi.

(2) Sistem cangkang lapisan permukaan logam tahan api. Untuk sistem komposit, selain lapisan permukaan karena bahan cetakan yang berbeda (bubuk tungsten dan logam tahan api lainnya) perlu menggunakan teknologi khusus, mulai dari bahan cetakan hingga proses pembuatan cangkangnya sama dengan pengecoran investasi baja tuang. .

(3) Sistem cangkang keramik oksida. Lapisan muka dan belakang cangkang terbuat dari oksida sebagai bahan pemodelan, sehingga cangkang memiliki kekuatan tinggi dan konduktivitas termal paling kecil di antara ketiga jenis cangkang, sehingga cocok untuk menuangkan coran berdinding tipis dengan bentuk yang rumit.

Coran titanium dicetak dengan tiga jenis sistem cangkang di atas, dalam komposisi kimia dan sifat mekanik perbedaannya sangat kecil; tetapi terdapat perbedaan yang signifikan dalam kualitas permukaan, dua jenis penyusutan cangkang terakhir secara signifikan lebih kecil daripada cangkang grafit, dan dengan demikian akurasi dimensi pengecoran.