Technologie de moulage sous pression sous vide pour profilés en aluminium et alliages de titane

Profil en alliage d'aluminium et de titane qui est ajouté aux éléments industriels en alliage de titane pur pour améliorer la résistance du titane, la conductivité thermique de l'alliage de titane est faible, seulement l'acier 1/4, l'aluminium 1/13, le cuivre 1/25. L'alliage de titane peut être divisé en trois types d'alliages de titane : un alliage de titane, un alliage de titane b et un alliage de titane a + b. L'alliage de titane ab est composé d'une composition biphasique a et b, ce type d'organisation d'alliage est stable, les propriétés de déformation à haute température, la ténacité, la plasticité sont meilleures et peuvent être trempées, traitement de vieillissement, de sorte que l'alliage soit renforcé. Les caractéristiques de performance des alliages de titane se manifestent principalement par :
1. Résistance spécifique élevée. La densité des profilés en aluminium et en alliage de titane est faible (4,4 kg/dm3), légère, mais sa résistance spécifique est supérieure à celle de l'acier à ultra haute résistance.
2. Haute résistance thermique. Les profilés en aluminium et en alliage de titane sont thermiquement stables et leur résistance est environ 10 fois supérieure à celle de l'alliage d'aluminium dans des conditions de 300-500 degrés.
3. Activité chimique élevée. Le titane peut avoir une forte réaction chimique avec l'oxygène, l'azote, le monoxyde de carbone, la vapeur d'eau et d'autres substances présentes dans l'air, formant une couche durcie de TiC et de TiN à la surface.
4. Mauvaise conductivité thermique. Mauvaise conductivité thermique de l'alliage de titane, alliage de titane TC4 à 200 degré de conductivité thermique l=16,8 W/m - degré, la conductivité thermique est de 0,036 carte/cm - sec - degré.
Alors que l'application des pièces moulées en titane dans l'industrie aérospatiale continue de croître, nous nous engageons à rechercher des méthodes de production capables de réduire les coûts de production pour remplacer les pièces en titane coûteuses, en particulier dans l'économie mondiale compétitive d'aujourd'hui. En conséquence, des pièces moulées en titane à moindre coût avec des propriétés mécaniques similaires à celles des pièces forgées peuvent remplacer non seulement les composants en titane existants, mais également les composants fabriqués à partir d'autres matériaux. La technologie VDC a été développée pour la production de titane de haute qualité à faible coût. moulages. Les applications typiques de ses pièces moulées incluent les fuselages d'avions (par exemple, cloisons, freins, engrenages, charnières, etc.) ainsi que d'autres composants aérospatiaux et industriels.
Coulée sous vide et moulage à modèle perdu de tiges coulées en alliage Ti-6Al-4V de l'organisation et des propriétés mécaniques de l'étude comparative montre que les deux types de tiges coulées à 899 degrés, pression 103MPa, 2h de chaleur traitement sous pression isostatique, puis à 834 degrés, recuit sous vide de 2 heures, tiges de coulée sous vide, granulométrie d'environ 100 μm, grains de n'importe quelle direction de la structure. la taille de la barre de coulée du moule fondu est de 750 μm ; la limite d'élasticité du matériau de moulage sous pression sous vide (930,79 MPa) est environ 12 % supérieure à celle du matériau de moulage par fusion (827,37 MPa), qui est proche de la limite d'élasticité des pièces forgées et des pièces laminées et recuites (896,32 MPa) ; la ténacité à la rupture du moulage sous vide Kq est de 142,8 MPa ; proche de celle des pièces moulées en fusion, mais supérieure à la valeur de 87,9 MPa/m pour les pièces forgées recuites.

La technologie de moulage sous pression pour la production de pièces moulées en alliage d'aluminium, de magnésium, de zinc et de cuivre, dans l'industrie de la fabrication de machines, existe depuis de nombreuses années. Ces pièces moulées sous pression sont produites en faisant fondre le métal dans l'atmosphère, puis en injectant le métal en fusion dans le moule de coulée sous haute pression. Les pièces moulées pour une forme nette ou presque nette, une coulée légèrement après le traitement ou le traitement peut obtenir la forme finale de la pièce, le cycle de traitement du processus est court, du métal fondu à la forme nette de la partie du temps est généralement inférieur à 15 s. En ce qui concerne la technologie de moulage sous pression du titane, les exigences et l'alliage traditionnel sont complètement différents, le plus important est que la chambre de fusion du métal et la cavité du moule de coulée doivent maintenir un vide poussé, sinon la coulée de la teneur en oxygène sera augmentée, ne peut pas satisfaire les alliages aéronautiques des conditions techniques. Méthode de moulage sous vide du titane et processus de moulage sous pression standard, il suffit de prolonger le temps de vide dans la salle de fusion/la cavité du moule et le temps de fusion de l'alliage de titane. Processus de moulage sous vide utilisant une charge séparée en alliage de titane, fusion de la coque par induction. Ceci est comparé à la méthode de coulée continue de l'aluminium moulé sous pression, son temps de fusion consomme 5 minutes de plus.
Comparé à d'autres méthodes telles que la méthode de moulage à modèle perdu, le processus de moulage sous pression en titane est simple, le coût est donc généralement inférieur. Le processus de moulage sous pression sous vide n'a pas besoin d'enlever la cire, la coque et le nettoyage chimique, une réduction du processus de près de moitié, par rapport au processus de moulage de précision ou de forgeage, peut permettre d'économiser environ 30 % du coût. En raison du moule de moulage sous pression sous vide directement avec le contact liquide de titane fondu, sa durée de vie a été raccourcie, par rapport à la méthode de moulage de précision de son moule, une partie du coût est plus grande. À l'heure actuelle, la méthode de moulage sous vide ne peut couler que certaines formes simples, entières et unilatérales de pièces moulées en titane, et la forme de moulage en moule est des pièces moulées très complexes, des pièces moulées creuses. De plus, le moulage sous vide sous pression à chaque fois le moulage maximum de seulement 12 pièces, coulant la taille maximale de 61 cm x 46 cm x 25 cm, la masse maximale de 18 kg.