Нова метода и опрема за топљење и ливење Ти-13Нб-13Зр легуре титанијума

Ти-13Нб-13Зр титанијум заузима четврто место међу металним елементима у земљиној кори по резервама после гвожђа, алуминијума и бакра. Штавише, легуре титанијума имају низ одличних перформанси, па се стога све више користе. Легуре титанијума се могу категорисати у легуре титанијума на високим температурама, структурне легуре титанијума и функционалне легуре титанијума у ​​складу са њиховом применом. Титан је веома активан метал, у течном стању, а реакција кисеоника, азота, водоника и угљеника је прилично брза, тако да топљење легуре титанијума мора бити у вишем вакууму или заштити инертног гаса (ар или не). Тиглица за топљење са бакарним лонцем хлађеним водом, специфични процес топљења има три главна начина: (1) несамостална електродна лучна пећ за топљење легуре за топљење у вакууму или под заштитом инертног гаса. Процес углавном припрема електроде за топљење електрода за властиту потрошњу. (2) Топљење у лучној пећи са самопотрошном електродом у вакууму. Самопотрошна електрода направљена од титанијума или легуре титанијума се користи као катода, а водено хлађени бакарни лончић као анода. Отопљена електрода улази у лончић у облику капљица течности, формирајући растопљени базен. Површина растопљеног базена се загрева електричним луком и увек је у течном стању. Дно и околина која је у контакту са лонцем подвргава се принудном хлађењу, што резултира кристализацијом одоздо према горе. Течни метал у растопљеном базену се учвршћује и постаје титанијумски ингот. (3) Шема уређаја за топљење кондензационог омотача електроде са вакуумом сопствене потрошње. Ова пећ је развијена на бази вакумске самопотрошње електродне лучне пећи, то је врста топљења и центрифугалног сипања у ливење обликованих делова типа пећи. Његова највећа карактеристика је да између водено хлађеног бакарног лончића и растопљеног метала постоји слој чврсте танке љуске легуре титанијума, такозвана згуснута шкољка, а овај слој залеђене љуске од истог материјала служи као облога лончић, који се користи за формирање базена за топљење за складиштење течности титанијума, и избегава контаминацију лончића у течност легуре титанијума. Након ливења, слој згуснуте шкољке који је остао у повећаном губитку може се користити као облога лончића.

Последњих година, са развојем науке и технологије и производних потреба, узастопним истраживањем и развојем топљења легуре титанијума и других активних метала, нове методе и опрема, углавном пећи са електронским снопом, плазма пећи, вакуумске индукционе пећи, итд., И добити одређени степен примене. Међутим, из поређења потрошње енергије, брзине топљења, трошкова и других техничко-економских показатеља, топљење електродних пећи са електродом (укључујући и кондензациону пећ) је и даље најекономичнија и најприменљивија метода топљења. Због физичко-хемијских својстава титанијума, израда процеса ливења од легуре титанијума, без обзира да ли је стопа моделирања материјала процес има своје јединствене захтеве и карактеристике. Прво, захтеви веома високе ватросталности материјала за моделирање; Друго, изливање мора бити изведено у високом степену заштите од вакуума или инертног гаса, а понекад и причвршћено на центрифугалну силу. Прикључни материјал љуске је другачији, љуска за топљење је подељена на три различита система.
(1) Систем омотача од чистог графита. Као ватростални пунило и материјал за посипање песка користи се графитни прах различитих величина зрна, а као везивно средство користи се смола. Висока чврстоћа, мала тежина, ниска цена и широк извор сировина. Погодно за центрифугално или гравитационо ливење.
(2) Оксидна керамичка шкољка система. Предњи и задњи слој љуске су направљени од оксида као материјала за моделирање, тако да је шкољка велике чврстоће, а топлотна проводљивост је најмања међу три типа шкољки, што је погодно за изливање танкозидних одливака компликованих облика.
(3) Ватростални метални предњи слој љуске система. За композитни систем, поред предњег слоја због различитих материјала за калупљење (волфрам прах и други ватростални метали) треба да се предузме посебан процес, задњи слој од материјала за обликовање до процеса израде шкољке је исти као ливени ливење челика за улагање.
Са горња три типа љуске система ливења титанијумских одливака, у хемијском саставу и механичким својствима разлика је веома мала; али квалитет површине има значајну разлику, последња два типа скупљања љуске је знатно мања од графитне љуске, а самим тим и тачност димензија ливења.