钛合金铸造工艺剖析

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　　航空工业中钛合金铸造工艺剖析及使用实例。随着我国国民经济、科学技术的大开展,航天、航空工业近年迎来了新的开展关键,尤其在国家“大飞机”项目立项后,民用航空制作工业将成为引领国民经济开展的新的经济增长点,有着宽广的开展远景。民用航空制作企业为了不断提高飞机的先进性、可靠性、适用性,增加国产飞机的国际市场竞争力,对航空制作资料的挑选要求越来越高;钛合金的主要特点是比重小,强度高,一起具有良好的耐热、耐腐蚀功能,成为现代飞机受力构件的主选资料,大大减轻了飞机重量,其间TC4和TB6钛合金锻件在航空制作中使用较多。

　　钛的化合物及用处

　　重要的钛化合物有:二氧化钛、四氯化钛、偏钛酸钡。

　　纯洁的二氧化钛是白色粉末，是优秀的白色颜料，商品名称“钛白”。它兼有铅白的遮盖功能和锌白的持久功能。因而，人们常把钛白加在油漆中，制成高档白色油漆，在造纸工业中作为填充剂加在纸桨中;纺织工业中作为人造纤维的消光剂;在玻璃、陶瓷、搪瓷工业，上作为添加剂，改善其功能;在许多化学反应中用作催化剂。

　　在化学工业日益开展的今日，二氧化钛及钛系化合物作为精密化工产品，有着很高的附加价值,远景非常诱人。四氯化钛是 一种无色液体;熔点250K、沸点409K,有制激性气味。它在水中或潮湿的空气中都极易水解，冒出很多的白烟。目前，金属钛出产的工业办法是可劳尔法，产品为海绵钛。制取钛材传统的工艺是将海绵钛经熔铸成锭，再加工而成钛材。按此，从采矿到制成钛材的工艺进程的主要进程为:

　　钛矿>采矿>选矿>太精矿>富集~>富钛料~>氯化->粗TiC14->精制~>纯TiC14->镁复原=>海绵钛~>熔铸~>钛锭~>加工~>钛材或钛部件.上述进程中假如采矿得到的是金红石，则不必通过富集，能够直接进行氯化制取粗TiCI4。另外，熔铸作业应属冶金工艺，但有时也归入加工工艺。

　　上述工艺进程中的加工进程是指塑性加工和铸造而言。塑性加工办法又包含铸造、挤压、轧制、拉伸等。它可将钛锭加工成各种尺度的饼材、环材、板材、管材、棒材、型材等制品，也可用铸造办法制成各种形状的零件、部件。钛和钛合金塑性加工具有变形抗力大，常温塑性差、屈从极限和强度极限比值高、回弹大、对缺口灵敏、变形进程易与模具粘结、加热时又易吸咐有害气体等特点，塑性加工较钢、铜困难。

　　故钛和钛合金的加工工艺必须考虑它们的这些特点。钛选用塑性加工，加土尺度不受约束，又能够大批量出产，但成材率低，加工进程中发生很多废屑残料。针对钛塑性加工的_上述缺点，近年来开展了钛的粉末冶金工艺。钛的粉末冶金流程与普通粉末冶金相同，仅仅烧结必须要在真空下进行。它适用乎出产大批量、小尺度的零件，特别适用于出产杂乱的零部件。这种办法几乎无须再通过加工处理，成材率高，既可充分利用钛废料作原料，又能够下降出产成本，但不能出产大尺度的钛件。钛的粉末冶金工艺流程为:钛粉(或钛合金粉)->筛分->混合->压制成形~>烧结~>辅佐加工->钛制品。

　　钛材出产的原则流程

　　钛材除了纯钛外，目前世界上现已出产出近30种商标的钛合金。使用广泛的钛合金是Ti-6A1-4V,Ti-5A1- 2.5Sn 等。

　　TC4功能下降是由什么进程引起的

　　TC4合金在不同的热处理和热加工条件下,基底细α、β的份额、性质和形态是很不同的。TC4合金的β改变温度在1000℃左右,若将TC4加热到950℃,空冷后所得安排为初生α+β改变安排;如加热到1100℃、空冷,则得到粗大的完全改变的β相安排,称为魏氏安排。假如加热和变形一起作用,影响愈加显着,将TC4合金加热到β改变温度以上,但变形较小,即形成魏氏安排。其安排特征是:塑性、冲击韧性较低,但抗蠕变能力较好。假如开端变形温度在β改变以上,但变形程度满足大,则得到的安排特征是:α相勾划出的β晶界部分被破坏,条状α相部分被扭曲,称为网篮状安排。其特征是塑性、冲击韧性较魏氏安排好,近似于等轴细晶安排,高温持久和蠕变功能较好。假如加热温度低于β改变温度,且变形程度满足,即得到等轴安排。其特点是归纳功能较好,特别是塑性和冲击韧性较高。假如在α+β相区高温部分变形后又经高温退火就混合型安排,其归纳功能好。

　　从以上对金相安排的剖析可判别若TC4功能下降,或许由铸造进程中两个环节引起:①加热温度过高,达到或超过β改变温度;②锻件变形程度不够大。