熔模铸造用钛合金的种类
钛虽然轻且坚固,但难以加工、焊接和成型。这使得熔模铸造成为使用这种金属生产零件的最佳方式。
在这篇博文中,我们将解释:
- 为什么钛通常是苛刻环境下零件的首选材料
- 它与其他金属的区别
- 为什么要进行投资
- 熔模铸造用钛合金
坚固、轻便且耐腐蚀
尽管钛是在 18 世纪发现的,但其高熔点(3,020° F 或 1,660° C)以及与氧气发生反应的倾向使加工变得困难。直到 1960 年代,它才开始用于最具挑战性的航空航天应用。
航空航天业喜欢钛,因为它只比铝重一点,但强度却是铝的两倍多。它还能抗开裂和抗疲劳,蠕变非常小,所有这些都使其成为机身部件的理想选择。
另外两个显着的特性是耐腐蚀性和生物相容性。皮肤上的自我修复氧化层,其行为类似于铝上的氧化层,有助于抵抗盐水和大多数其他化学物质(尽管不是强酸)的攻击。这使其成为海水淡化厂,尤其是海水淡化中使用的首选金属热交换器。
此外,生物相容性意味着它是一种可以植入人体而不会产生不良影响的金属。
钛挑战
除了熔点高之外,钛也很难加工,因为它很容易与氧气发生反应,而且很难加工。
通过在真空下熔化和倾倒来解决反应性问题。然而,焊接是一个重大问题,因为很难完全排除空气。
可加工性挑战源于金属的“粘性”性质。它不会在切割工具上平稳滑动,而是会粘住。这会导致磨损,从而大大缩短刀具寿命。
熔模铸造:形成钛部件的最佳方法
熔模铸造是一种可以在真空下进行的近净成形工艺。这避免了与氧气的反应,消除了焊接的需要,并最大限度地减少了机械加工。
熔模铸造从要铸造的零件的蜡复制品开始。蜡涂有陶瓷浆料,干燥成硬壳。然后将蜡熔化,留下一个空腔,在真空下将熔融钛倒入其中。一旦它凝固,外壳就会被打破,露出铸件。
熔模铸造工艺具有很高的几何精度,并忠实地再现了精细的表面细节。底切、薄壁和凹陷特征是可能的,加工余量可能非常小。这种产生复杂形状的能力避免了将较小的零件焊接在一起的需要。
熔模铸造用钛合金
钛有多种商业纯等级和四种主要合金类型。合金化,主要与铝、钼、钒和铌进行合金化,以提高耐腐蚀性、抗蠕变性和可焊性。
这四种合金分别是:
- 6AL-4V
- 6AL-4V ELI
- 3AL 2.5
- 5AL-2.5Sn
其中,6AL-4V 是最广泛使用的。除了在航空航天领域的广泛应用外,耐盐水腐蚀使其成为船用螺旋桨轴和海水淡化热交换器的首选。
6AL-4V ELI被认为是外科级钛合金,因为它具有非常好的生物相容性和抗疲劳性。
3AL 2.5 是最易焊接的钛合金等级。它还非常耐腐蚀,通常用于高温化学过程中使用的零件,例如热交换器。
机身应用需要非常高的抗蠕变性,这是 5AL-2.5Sn 的优势所在。高强度重量比是使用钛的另一个原因。
鹰普的钛熔模铸造
与其他金属相比,钛具有许多优势,但难以加工、焊接和成型。用钛制造零件的最佳方法是熔模铸造,它可以产生精确的近净形几何形状,具有薄壁和精细的细节。
商业纯等级用于某些应用,但更常见的是使用与铝和其他元素合金化的钛。根据确切的成分,这可以改善铸造行为以及抗蠕变性和耐腐蚀性。
大多数钛零件由 6AL-4V 合金铸造而成,但在某些应用中,其他合金可能效果更好。作为领先的熔模铸造公司之一,鹰普可以建议哪种合金最能满足您的产品需求。联系我们了解更多。
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