It-titanju u l-ligi tiegħu huma fost l-aktar metalli diffiċli biex jitfgħu, iżda l-komponenti tat-titanju fondut huma indispensabbli fl-ajruspazju, il-baħar, l-ipproċessar kimiku u l-apparat mediku. Id-diffikultà ġejja mir-reattività estrema tat-titanju ma 'ossiġnu, nitroġenu u l-biċċa l-kbira tal-materjali tal-moffa f'temperaturi elevati. Dan l-artikolu jispjega kif fil-fatt jiġu prodotti l-ikkastjar tat-titanju, liema sistemi ta 'moffa u teknoloġiji tat-tidwib jintużaw, u kif il-kwalità hija verifikata kontra ASTM B367.
Għaliex Titanium Casting Huwa Differenti
It-titanju mdewweb jirreaġixxi b'mod aggressiv bl-arja u ma 'materjali tal-moffa refrattorji konvenzjonali. Wara tliet konsegwenzi:
It-tidwib għandu jsir fil-vakwu jew f'atmosfera inerta.It-tidwib tal--arja miftuħa jassorbi l-ossiġnu u n-nitroġenu, u jfarrak l-ikkastjar.
Il-materjali tal-moffa għandhom ikunu refrattarji u kimikament stabbli.Il-kostitwenti reattivi tal-moffa jitnaqqsu bit-titanju, u jikkontaminaw il-wiċċ b'każ alfa arrikkit bl-ossiġnu-.
It-tneħħija tal-wiċċ ta' wara-ikkastjar hija obbligatorja.Is-saff tal-wiċċ b'ħafna ossiġnu-(każ alfa) għandu jitneħħa permezz ta' magni jew tħin kimiku minħabba li huwa iebes u fraġli.
Teknoloġiji tat-tidwib
Żewġ rotot tat-tidwib jiddominaw l-ikkastjar tat-titanju kummerċjali:
Tidwib mill-ġdid bl-ark bil-vakwu (VAR):Elettrodu konsumabbli jiġi mdewweb taħt vakwu fi griġjol tar-ram imkessaħ bl-ilma-. Il-VAR jipprovdi tidwib nadif u omoġenju u huwa r-rotta industrijali l-aktar użata.
Tidwib bil-Fuklar kiesaħ (CHM) b'raġġ ta' elettroni jew plażma:It-tidwib jinżamm f'fuklar tar-ram imkessaħ bl-ilma-, li jneħħi inklużjonijiet ta'-densità għolja (bħal tungstenu mir-ruttam) u inklużjonijiet ta'-densità baxxa (bħal nitruri). CHM huwa preferut għal komponenti aerospazjali li jduru.
Sistemi tal-moffa
Tidwib ta' investiment (-xama' mitlufa).huwa l-aktar proċess komuni għat-titanju. Mudell ta 'xama' huwa miksi b'demel likwidu taċ-ċeramika multipli, ix-xama 'titneħħa permezz ta' awtoklavi, u l-moffa tiġi sparata. Għat-titanju, il-kisja tal-wiċċ hija ġeneralment ibbażata fuq żirkonja jew ittrija aktar milli silika, minħabba li s-silika titnaqqas bit-titanju mdewweb. Ikkastjar b'investiment jagħti preċiżjoni dimensjonali eċċellenti (tipikament CT6–CT7 skont ISO 8062) u uċuħ lixxi, u jintuża għal partijiet kumplessi bħal impellers, brackets u impjanti prostetiċi.
Moulding tal-grafita rammedhija rotta ta'-spiża aktar baxxa għal forom akbar jew sempliċi. Il-moffa hija magħmula billi tirrefratta-ibbażat fuq il-grafita madwar mudell, imbagħad tispara. Ir-reżistenza għal xokk termali hija tajba, u komponenti marittimi jew kimiċi kbar ħafna drabi huma prodotti b'dan il-mod, b'kompromess fil-finitura tal-wiċċ u t-tolleranza dimensjonali (tipikament CT8–CT10).
Casting ċentrifugaliidawwar il-moffa filwaqt li l-metall jissolidifika, itejjeb il-mili ta 'sezzjonijiet irqaq u d-densità direzzjonali. Jintuża għal ċrieki, kmiem u partijiet assisimmetriċi oħra f'ligi reżistenti għall-korrużjoni-.
Ligi ta' Casting Komuni
| Liga | Użu Tipiku | Karatteristiċi |
|---|---|---|
| Ti kummerċjalment pur (Gr 1–4) | Reċipjenti kimiċi, ħardwer tal-baħar | L-aħjar reżistenza għall-korrużjoni; saħħa moderata |
| Ti-6Al-4V (Gr 5) | Brackets aerospazjali, impjanti kirurġiċi | Qawwa għolja, prestazzjoni tajba ta 'għeja |
| Ti-6Al-4V ELI (Gr 23) | Applikazzjonijiet krijoġeniċi u ta' impjanti | It-tebusija mtejba ta'-temperatura baxxa |
| Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo | Komponenti tal-magna | Reżistenza għat-tkaxkir ta'-temperatura għolja |
Il-kkastabilità, l-iwweldjar u r-rispons għat-trattament tas-sħana-ivarjaw bejn il-ligi alpha, alpha-beta u near-beta; L-għażla tal-liga għandha tiġi kkonfermata kontra t-temperatura tas-servizz tal-komponent, l-ispettru tat-tagħbija u l-ambjent tal-korrużjoni.
Kontroll tal-Kwalità
Ikkastjar huma tipikament fornuti lilASTM B367(ikkastjar ta' liegi tat-titanju u tat-titanju) b'ittestjar radjografiku supplimentari, żebgħa-penetranti u mekkaniċi. Il-kontrolli ewlenin jinkludu:
Verifika tal-kompożizzjoni kimika b'analiżi spettrokimika.
Eżami radjografiku (radjografiji ta' referenza ASTM E155) għal jinxtorob, porożità u inklużjonijiet.
Spezzjoni penetrant taż-żebgħa għal discontinuities tal-wiċċ.
Ittestjar mekkaniku ta 'vireg tat-test mitfugħa separatament wara l-istess trattament tas-sħana bħall-ikkastjar.
Alpha-kontroll tal-fond tal-każ u verifika tat-tneħħija.
Hot Isostatic Pressing (HIP) huwa komunement speċifikat għal ikkastjar aerospazjali u mediku kritiku biex jagħlaq il-porożità interna u jtejjeb il-ħajja tal-għeja.
Gwida dwar l-Ispejjeż u l-Għażla
L-ikkastjar tal-investiment joffri l-aħjar preċiżjoni u finitura iżda l-ogħla spiża tal-għodda. L-iffurmar tal-grafita rammed suits akbar, partijiet aktar sempliċi u volumi aktar baxxi. Għal xogħol ta 'prototip, il-manifattura addittiva tal-mudell segwit minn ikkastjar ta' investiment tnaqqas il-ħin taċ-ċomb. Meta tagħżel funderija, ivverifika l-kapaċità tat-tidwib tagħha (VAR jew CHM), l-esperjenza tagħha mal-liga fil-mira, u l-konformità tagħha mal-livell ta 'spezzjoni meħtieġ mill-applikazzjoni tiegħek.
