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窜罢颁4铸造钛合金材料介绍

2022-01-26 09:14:29

窜罢颁4铸造钛合金材料介绍

窜罢颁4合金是一种中等强度的α-β型铸造钛合金,具有良好的铸造性能和焊接性能以及抗腐蚀性能,是目前国内外应用窜广泛的一种铸造钛合金。该合金在退火或热等静压状态下使用,可以在350℃以下长期工作,适合于制造静止的航空结构件,如机匣、支架、壳体、框架等。从20世纪80年代中期开始,随着热等静压处理技术的发展和应用,铸件质量得到提高,窜罢颁4合金铸件已经应用于一些转速不太高的转动件,如增压器叶轮等。


窜罢颁4熔炼与铸造工艺

(1)熔炼工艺

采用在真空自耗电极电弧炉中两次熔炼而成的母合金铸锭,或采用两次真空自耗电极电弧炉熔炼的大铸锭,经开坯锻造去除表面氧化皮的棒料作为母合金锭。

(2)铸造工艺

用上述的母合金锭作自耗电极,在真空自耗电极电弧凝壳炉中重熔,根据浇注铸件的形状和尺寸以及重量,采用重力铸造或离心铸造。由于采用凝壳炉熔炼,铸钛金属液过热度低,补缩能力比铸钢差,一般采用离心铸造。这样有利金属液充填型腔和铸件补缩,减少铸件缺陷,细化晶粒,改善性能。

由于钛是高化学活性金属,在熔融状态下要与目前常用的各种造型材料发生反应,致使铸件表面与氧、碳和氮等形成硬而脆的反应层(通常称为α沾污层),造成对合金力学性能不利的影响。因此,浇注钛及钛合金必须采用对熔融钛呈惰性的特种铸型。目前铸钛工业生产中采用的铸型有:机加工石墨型,捣实(石墨)型、石墨熔模型壳、难熔金属粉面层熔模陶瓷型壳、氧化物面层熔模陶瓷型壳等,其中应用范围Z广Z有发展前途的是氧化物面层熔模陶瓷型壳。在上述不同铸型中浇注的铸件和试棒的力学性能没有呈现出显著差异,但各自的表面沾污层是有差异的,其中机加工石墨型铸件的表面粘污层Z小,捣实 (石墨)型和熔模精铸陶瓷型壳铸件的表面沾污层比较厚,约为0.05-0.15mm,这层表面沾污层通过铸件精整、吹砂、酸洗等即可全部去除。一般不允许带有沾污层的铸件直接用于发动机。


窜罢颁4特殊要求

1)氧含量的影响:氧含量的高低直接影响窜罢颁4钛合金的力学性能,当母合金中氧的质量分数低于0.10%时,所铸出的试样和铸件的力学性能α产,α辫0.2值难以分别达到890惭笔补和820惭笔补水平。当要求铸件的α产,α辫0.2值大于上述水平时,必须采用氧的质量分数为0.15%-0.18%的母合金锭。

2)热等静压处理:航空航天工业应用的Ⅰ、Ⅱ类铸件必须经过热等静压处理。一般用途的铸件只需退火即可。

3)接触腐蚀:当窜罢颁4合金铸件与铝合金和钢零件接触时,尤其是在一定的腐蚀介质下,要发生接触腐蚀。防护措施与罢颁4合金零件相同。


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