Ⅰ 砂型鑄造的特點
砂型鑄造的特點:
①化學硬化砂型的強度比粘土砂型高得多,而且製成砂型後在硬化到具有相當高的強度後脫膜,不需要修型。因而,鑄型能較准確地反映模樣的尺寸和輪廓形狀,在以後的工藝過程中也不易變形。製得的鑄件尺寸精度較高。
②由於所用粘結劑和硬化劑的粘度都不高,很易與砂粒混勻,混砂設備結構輕巧、功率小而生產率高,砂處理工作部分可簡化。
③混好的型砂在硬化之前有很好的流動性,造型時型砂很易舂實,因而不需要龐大而復雜的造型機。
④用化學硬化砂造型時,可根據生產要求選用模樣材料,如木、塑料和金屬。
⑤化學硬化砂中粘結劑的含量比粘土砂低得多,其中又不存在粉末狀輔料,如採用粒度相同的原砂,砂粒之間的間隙要比粘土砂大得多。為避免鑄造時金屬滲入砂粒之間,砂型或型芯表面應塗以質量優良的塗料。
⑥用水玻璃作粘結劑的化學硬化砂成本低、使用中工作環境無氣味。但這種鑄型澆注金屬以後型砂不易潰散;用過的舊砂不能直接回收使用,須經再生處理,而水玻璃砂的再生又比較困難。
⑦用樹脂作粘結劑的化學硬化砂成本較高,但澆注以後鑄件易於和型砂分離,鑄件清理的工作量減少,而且用過的大部分砂子可再生回收使用。
Ⅱ 常見的金屬材料金屬材料成型方法
1、金屬凝固成型習慣上稱為鑄造。鑄造是將熔融金屬澆注、壓射或吸入鑄型腔中,待其凝固後而獲得一定形狀和性能的鑄件的工藝方法。
2、金屬塑性成形是利用金屬材料所具有的塑性變形能力,在外力的作用下使金屬材料產生預期的塑性變形來獲得具有一定形狀、尺寸和力學性能的零件或毛坯的加工方法。其工藝常可分為自由鍛、模鍛、板料沖壓、擠壓、壓制等
其性能在工程上常用金屬的鍛造性表示。鍛造性的好壞,常用金屬的塑性和變形抗力兩個指標來衡量。塑性高,變形抗力地,則鍛造性好;反之,則鍛造性差。
3、金屬焊接成形工藝。焊接是通過加熱或加壓或兩者並用,並且用或不用填充材料,使金屬材料達到原子結合的一種成形方法。通常分類是熔焊、壓焊、釺焊。
Ⅲ 為了得到壁厚均勻的圓管狀鑄件採用什麼鑄造法最合適
為了得到壁厚均勻的圓管狀鑄件採用熔模鑄造法。用蠟料做模樣時,熔模鑄造又稱"失蠟鑄造"。熔模鑄造是指在易熔材料製成模樣,在模樣表麵包覆若干層耐火材料製成型殼,再將模樣熔化排出型殼,從而獲得無分型面的鑄型,經高溫焙燒後即可填砂澆注的鑄造方案。模樣廣泛採用蠟質材料來製造,故常將熔模鑄造稱為失蠟鑄造。可用熔模鑄造法生產的合金種類有碳素鋼、合金鋼、耐熱合金、不銹鋼、精密合金、永磁合金、軸承合金、銅合金、鋁合金、鈦合金和球墨鑄鐵等。
Ⅳ 鈦合金機加工石墨型鑄造的鑄型可以重復使用嗎
不損壞的情況下,石墨鑄型可以多次使用。
石墨型是生產民用鈦鑄件的主要造型工藝。又分加工石墨型和石墨搗實型。加工石墨型是用優質人造石墨塊手工或機械加工而成,根據鑄型復雜程度,可採用多活塊組合,這種鑄型可多次使用
Ⅳ 鈦合金零件加工的原則有哪些呢
鈦合金零件加工的五大原則介紹:
一、切削速度:
切削速度是影響刀刃溫度的重要因素。過高的切削速度會導致刀刃過熱、刀刃粘結和擴散磨損嚴重,刀具重磨頻繁,會縮短刀具壽命。同時會導致鈦合金工件表面層開裂或氧化,影響其力學性能,所以應在保證較大的刀具耐用度的前提下,選擇適當的切削速度,降低成本,保證加工質量。
二、進刀深度和走刀量:
走刀量的變化對溫度的變化不大,所以降低切削速度增大走刀量是合理的切削方式。如果有氧化層和皮下氣孔層的情況,大的切深可以直接切到基本未氧化金屬層,提高刀具的壽命。
三、刀具的幾何角度:
在切削鈦合金時選擇與加工方法相適應的前角和後角等幾何參數並對刀尖適當的處理,會對切削效率和刀具的壽命有重要的影響。
試驗證明,當車削時為了改善散熱條件和增強切削刃,前角一般取5°~9°;為了克服因回彈而造成的摩擦,刀體的後刀面一般取10°~15°;當鑽孔時,縮短鑽頭長度、增加鑽心的厚度和導錐量,鑽頭的耐用度可提高好幾倍。
四、夾具的夾緊力:
鈦合金易變形,夾緊力不能過大,特別在精加工工序時,可以選擇一定的輔助支承。
五、切削液:
切削液是鈦合金加工中不可缺少的工藝潤滑油。切削液不僅可以有效降低切削溫度,減少刀具和切削摩擦產生的熱量,還可以充當切削過程的潤滑劑,減少鈦合金的切屑和刀具面的黏結,提高效率、降低成本,延長刀具的壽命。但不能使用含有氯或其他鹵元素和含硫的切削液,這類切削液會對鈦合金的力學性能產生不良影響。

Ⅵ 鈦合金適合做什麼
鈦合金主要用於製作飛機發動機壓氣機部件,其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。60年代中期,鈦及其合金已在一般工業中應用,用於製作電解工業的電極,發電站的冷凝器,石油精煉和海水淡化的加熱器以及環境污染控制裝置等。鈦及其合金已成為一種耐蝕結構材料。此外還用於生產貯氫材料和形狀記憶合金等。
簡介:
鈦合金是以鈦元素為基加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質異晶體:鈦是同素異構體,熔點為1668℃,在低於882℃時呈密排六方晶格結構,稱為α-鈦;在882℃以上呈體心立方品格結構,稱為β-鈦。利用鈦的上述兩種結構的不同特點,添加適當的合金元素,使其相變溫度及組分含量逐漸改變而得到不同組織的鈦合金。
Ⅶ 鈦合金的種類和特性
鈦加入合金元素後可改善加工性能和力學性能,常加的合金元素有Al、V、Mn、Cr、Mo等,按照成分和在室溫時的組織不同,鈦和鈦合金可分為:1.工業純鈦 按其純度可分為TA1、TA2、TA3等牌號,其中TA1的雜質最少,少量雜質將使強度增高、塑性降低,故TA1的強度最低(σb為300~500MPa)、塑性最好(δ為30%)。2.α鈦合金 鈦中加入了Al、Sn等元素,牌號為TA6、TA7,有良好的高溫強度和抗氧化性。α鈦合金有良好的焊接性。3.β鈦合金 鈦中加入了Mn、V、Mo、Cr等元素,牌號為TB1、TB2。熱處理後強度較高(TB1的σb為700MPa),塑性也較好,而且具有良好的加工性,但耐熱性稍差,體積質量大、成本高。β鈦合金的焊接性不良。4.α+β鈦合金 鈦中加入了Al、Se、Mo、Mn、Cr等元素,牌號為TC1、TC2。可通過熱處理如化,加工性能良好,但高溫強度低於α鈦合金。α+β鈦合金焊接性很差,很少用於焊接結構。如果要詳細的: http://..com/question/23949074.html 這個希望對你有幫助!
Ⅷ 鈦合金鑄造原理屬於
鈦合金鑄造原理屬於是利用熔金室和鑄造室的壓差使鈦及鈦合金鑄入鑄型腔內的方法。根據查詢相關資料信息:真空自耗電弧凝殼爐是生產鈦鑄件的主要設備,它的原理是:在爐體內,採用鈦材料鑄錠或鍛棒作為母材料電極負極,水冷銅坩堝充當正極。
Ⅸ 鈦合金適合做什麼
鈦合金具有強度高而密度又小,機械性能好,韌性和抗蝕性能很好。另外,鈦合金的工藝性能差,切削加工困難,在熱加工中,非常容易吸收氫氧氮碳等雜質。還有抗磨性差,生產工藝復雜。鈦的工業化生產是1948年開始的。航空工業發展的需要,使鈦工業以平均每年約 8%的增長速度發展。世界鈦合金加工材年產量已達4萬余噸,鈦合金牌號近30種。使用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工業純鈦(TA1、TA2和TA3)。
鈦合金主要用於製作飛機發動機壓氣機部件,其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。60年代中期,鈦及其合金已在一般工業中應用,用於製作電解工業的電極,發電站的冷凝器,石油精煉和海水淡化的加熱器以及環境污染控制裝置等。鈦及其合金已成為一種耐蝕結構材料。此外還用於生產貯氫材料和形狀記憶合金等。
中國於1956年開始鈦和鈦合金研究;60年代中期開始鈦材的工業化生產並研製成TB2合金。
鈦合金是航空航天工業中使用的一種新的重要結構材料,比重、強度和使用溫度介於鋁和鋼之間,但比鋁、鋼強度高並具有優異的抗海水腐蝕性能和超低溫性能。1950年美國首次在F-84戰斗轟炸機上用作後機身隔熱板、導風罩、機尾罩等非承力構件。60年代開始鈦合金的使用部位從後機身移向中機身、部分地代替結構鋼製造隔框、梁、襟翼滑軌等重要承力構件。鈦合金在軍用飛機中的用量迅速增加,達到飛機結構重量的20%~25%。70年代起,民用機開始大量使用鈦合金,如波音747客機用鈦量達3640公斤以上。馬赫數大於 2.5的飛機用鈦主要是為了代替鋼,以減輕結構重量。又如,美國SR-71 高空高速偵察機(飛行馬赫數為3,飛行高度26212米),鈦占飛機結構重量的93%,號稱「全鈦」飛機。當航空發動機的推重比從4~6提高到8~10,壓氣機出口溫度相應地從200~300°C增加到500~600°C時,原來用鋁製造的低壓壓氣機盤和葉片就必須改用鈦合金,或用鈦合金代替不銹鋼製造高壓壓氣機盤和葉片,以減輕結構重量。70年代,鈦合金在航空發動機中的用量一般占結構總重量的20%~30%,主要用於製造壓氣機部件,如鍛造鈦風扇、壓氣機盤和葉片、鑄鈦壓氣機機匣、中介機匣、軸承殼體等。航天器主要利用鈦合金的高比強度,耐腐蝕和耐低溫性能來製造各種壓力容器、燃料貯箱、緊固件、儀器綁帶、構架和火箭殼體。人造地球衛星、登月艙、載人飛船和太空梭 也都使用鈦合金板材焊接件。
Ⅹ 鈦合金(TA、TC、TB)闡述熱處理工藝
鈦的熱處理方法
一.鈦的基本熱處理:
工業純鈦是單相α 型組織,雖然在890℃以上有α-β 的多型體轉變,但由於
相變特點決定了它的強化效應比較弱,所以不能用調質等熱處理提高工業純鈦的
機械強度。工業純鈦唯一的熱處理就是退火。它的主要退火方法有三種:1 再結
晶退火 2 消應力退火 3 真空退火。前兩種的目的都是消除應力和加工硬化效應,
以恢復塑性和成型能力。
工業純鈦在材料生產過程中加工硬度效應很大。圖2-26 所示為經不同冷加
工後,TA2 屈服強度的升高,因此在鈦材生產過程中,經冷、熱加工後,為了恢
復塑性,得到穩定的細晶粒組織和均勻的機械性能,應進行再結晶退火。工業純
鈦的再結晶溫度為550-650℃,因此再結晶退火溫度應高於再結晶溫度,但低於
α-β 相的轉變溫度。在650-700℃退火可獲得最高的綜合機械性能(因高於700℃
的退火將引起晶粒粗大,導致機械性能下降)。退火材料的冷加工硬化一般經
10-20 分鍾退火就能消除。這種熱處理一般在鈦材生產單位進行。為了減少高溫
熱處理的氣體污染並進一步脫除鈦材在熱加工過程中所吸收的氫氣,目前一般鈦
材生產廠家都要求真空氣氛下的退火處理。
為了消除鈦材在加工過程(如焊接、爆炸復合、製造過程中的輕度冷變形)
中的殘余應力,應進行消應力熱處理。
消應力退火一般不需要在真空或氬氣氣氛中進行,只要保持爐內氣氛為微氧
化性即可。
二.鈦及鈦合金的熱處理:
為了便於進行機械工業加並得到具有一定性能的鈦和鈦合金,以滿足各種
產品對材料性能的要求,需要對鈦及鈦合金進行熱處理。
1.工業純鈦(TA1、TA2、TA3)的熱處理
α-鈦合金從高溫冷卻到室溫時,金相組織幾乎全是α 相,不能起強化作用,
因此,目前對α-鈦只需要進行消應力退火、再結晶退火和真空退火處理。前
兩種是在微氧化爐中進行,而後者則應在真空爐中進行。
(一)消應力退火
為了消除鈦和鈦合金在熔鑄、冷加工、機械加工及焊接等工藝過程中所產生
的內應力,以便於以後加工,並避免在使用過程中由於內應力存在而引起開裂破
壞,對α-鈦應進行消除應力退火處理。消除應力退火溫度不能過高、過低,因為
過高引起晶粒粗化,產生不必要的相變而影響機械性能,過低又會使應力得不到
消除,所以,一般是選在再結晶溫度以下。對於工業純鈦來說,消除應力退火的
加熱溫度為500-600℃。加熱時間應根據工件的厚度及保溫時間來確定。為了提
高經濟效果並防止不必要的氧化,應選擇能消除大部分內應力的最短時間。工業
純鈦消除應力退火的保溫時間為15-60 分鍾,冷卻方式一般採用空冷。
(二)再結晶退火(完全退火)
α-鈦大部分在退火狀態下使用,退火可降低強度、提高塑性,得到較好的綜
合性能。為了盡可能減少在熱處理過程中氣體對鈦材表面污染,熱處理溫度盡可
能選得低些。工業純鈦的退火溫度高於再結晶溫度,但低於α 向β 相轉變的溫度
120-200℃,這時所得到的是細晶粒組織。加熱時間視工件厚度而定,冷卻方式
一般採用空冷。對於工業純鈦來說,再結晶退火的加熱溫度為680-700℃,保溫
時間為30-120 分鍾。規范的選取要根據實際情況來定,通常加熱溫度高時,保
溫時間要短些。
需要指出的是,退火溫度高於700℃時,而且保溫時間長時,將引起晶粒粗
化,導致機械性能下降,同時,晶粒一旦粗化,用現有的任何熱處理方法都難以
使之細化。為了避免晶粒粗化,可採取下列兩種措施:
1)盡可能將退火溫度選在700℃以下。
2) 退火溫度如果在700℃以上時,保溫時間盡可能短些,但在一般情況下,
每mm 厚度不得少於3 分鍾,對於所有工件來講,不能小於15 分鍾。
(三)真空退火
鈦中的氫雖無強化作用,但危害性很大,能引起氫脆。氫在α-鈦中的溶解
度很小,主要呈TiH2 化合物狀態存在,而TiH2 只在300℃以下才穩定。如將α-
鈦在真空中進行加熱,就能將氫降低至0.1%以下。當鈦中含氫量過多時需要除
氫,為了除氫或防止氧化,必須進行真空退火。真空退火的加熱溫度與保溫時間,
與再結晶退火基本相同。冷卻方式為在爐中緩冷卻到適當的溫度,然後才能開爐,
真空度不能低於5×10-4mmHg。
二.TC4(Ti-6Al-4V)的熱處理
在鈦合金中,TC4 是應用比較廣泛的一種鈦合金,通常它是在退火狀態下
使用。對TC4 可進行消除應力退火、再結晶退火和固溶時效處理,退火後的組織
是α 和β 兩相共存,但β 相含量較少,約佔有10%。TC4 再結晶溫度為750℃。
再結晶退火溫度一般選在再結晶溫度以上80~100℃(但在實際應用中,可視具
體情況而定,如表5-26),再結晶退火後TC4 的組織是等軸α 相+β 相,綜合性
能良好。但對TC4 的退火處理只是一種相穩定化處理,為了充分民掘其優良性
能的潛力,則應進行強化處理。TC4 合金的α+β/β 相轉變溫度為980~990℃,固
溶處理溫度一般選在α+β/β 轉變溫度以下40~100℃(視具體情況而定,如表5-26
所示),因為在β 相區固溶處理所得到的粗大魏氏體組織雖具有持久強度高和斷
裂韌性高的優點,但拉伸塑性和疲勞強度均很低,而在α+β 相區固溶處理則無此
缺點。
規 范
類 型
溫 度(℃) 時間(min) 冷 卻 方 式
消除應力退火 550~650 30~240 空 冷
再結晶退火 750~800 60~120 空冷或隨爐冷卻至590℃後空冷
真空退火 790~815
固溶處理 850~950 30~60 水 淬
時效處理 480~560 4~8h 空 冷
時效處理是將固溶處理後的TC4 加熱到中等溫度,保持一定時間,隨後空冷。
時效處理的目的是消除固溶處理所產生的對綜合性能不利的α』相。固溶處理所產
生的淬火馬氏體α』,在時效過程中發生迅速分解(相變相當復雜),使強度升高,
對此有兩種看法:
1。認為由於α』分解出α+β,分解產物的彌散強化作用使TC4 強度升高。
2.認為在時效過程中,β 相分解形成ω 相,造成TC4 強化。
隨著時效的進行,強度降低,對此現象也有兩種不同的觀點:
1.β 相的聚集使強度降低(與上述1 對應)。
2.ω 相的分解為一軟化過程(與上述2 對應)。
時效溫度和時間的選擇要以獲得最好的綜合性能為准。在推薦的固溶及時效
范圍內,最好通過時效硬化曲線來確定最佳工藝(如圖5-28 所示。此曲線為TC4
經850℃固溶處理後,在不同溫度下的時效硬化曲線)。低溫時效(480-560℃)
要比大於700℃的高溫時效好。因為在高溫時的拉伸強度、持久和蠕變強度、斷
裂韌性以及缺口拉伸性能等各方面,低溫時效都比高溫時效的好。
經固溶處理的TC4 綜合性能比750-800℃ 退火處理後的綜合性能要好。
需要指出的是,TC4 合金的加工態原始組織對熱處理後的顯微組織和力學性
能有較大的影響。對於高於相變溫度,經過不同變形而形成的網蘭狀組織來說,
是不能被熱處理所改變,在750~800℃退火後,基本保持原來的組織狀態;對於
在相變溫度以下進行加工而得到的α 及β 相組織,在750-800℃退火後,則能得
到等軸初生α相及轉變的β相。前者的拉伸延性和斷面收縮率都較後者低;但耐
高溫性能和斷裂韌性、抗熱鹽應力腐蝕都較高。
四.Ti-32Mo-2.5Nb 的熱處理
Ti-32Mo-2.5Nb 是穩定β 型單相固溶合金,只需進行消除應力退火處理,
退火溫度為750~800℃,保溫一小時,冷卻方式採用空冷、爐冷均可。
五.熱處理中的幾個問題
(一)污染問題
鈦有極高的化學活性,幾乎能與所有的元素作用。在室溫下能與空氣中的氧
起反應,生成一層極薄的氧化膜,氧化速率很小。但在高的溫度下,除了氧化速
率加快並向金屬晶格內擴散外,鈦還與空氣中的氫、氮、碳等起激烈的反應,也
能與氣體化合物CO、CO2、H2O、NH4 及許多揮發性有機物反應。熱處理金屬元
素與工件表面的鈦發生反應,使鈦表面的化學成分發生變化,其中一些間隙元素
還能透過金屬點陣,形成間隙固溶體。況且除氫以外,其他元素與鈦的反應是不
可逆的。即使是氫,也不允許在最終熱處理後,進行高溫去除。間隙元素不僅影
響鈦和鈦合金的力學性能,而且還影響α+β/β 轉變溫度和一些相變過程,因此,
對於間隙元素,尤其是氣體雜質元素對鈦和鈦合金的污染問題,在熱處理中必須
引起重視。
(二)加熱爐的選擇
為在加熱過程中防止污染,必須對不同要求的工件採取不同的措施。若在最
後經磨削或其他機械加工能將工件表面的污染層去除時,可在任何類型的加熱爐
中進行加熱,爐內氣氛呈中性或微氧化性。為防止吸氫,爐內應絕對避免呈還原
性氣氛。當工件的最後加工工序為熱處理時,一定要採用真空爐(真空度要求在
1×10-4mmHg)或氬氣氣氛(氬氣純度在99.99%以上並且乾燥)的加熱爐中進行
加熱。熱處理完畢後,必要時用30%的硝酸加3%的氫氟酸其餘為水,在50℃溫
度下對工件進行酸洗,或輕微磨削,以除去表面污染層。
(四)加熱方法
在熱處理進行以前,首先要對加熱爐爐膛進行清理,爐內不應有其他金屬或
氧化皮;對於工件,則要求表面沒有油污、水和氧化皮。
用真空爐對鈦工件進行加熱是防止污染的一種有效方法,但由於目前條件所
限,許多工廠還是採用一般加熱爐。在一般加熱爐中加熱,根據需求的不同採用
不同的措施防止污染,比如:
1.根據工件的大小,可裝在封閉的低碳鋼容器中,抽真空後進行加熱。若無真
空泵可通入惰性氣體(氬氣或氦氣)進行保護,保護氣體要多次反復通入、
排出,把空氣完全排凈。
2.使用塗層也是熱處理中保護鈦免遭污染的措施之一,在國外已取得一定的經
驗。國內一些工廠也在採用高溫漆和玻璃塗料作塗層。有人認為,目前對鈦
所用的各種保護塗層,只能減少污染的深度,並不能完全免除污染。對每種
熱處理,必須考慮允許的污染深度,選擇合適有效的塗層,其中也包括熱處
理後的剝離。
3.若用火焰加熱,在加熱過程中切忌火焰直接噴射在鈦工件上,煤氣火焰是鈦
吸氫的主要根源之一。而用燃油加熱,如若不慎將會引起鈦工件過分氧化或
增碳。
(五) 冷卻
鈦和鈦合金熱處理的冷卻方式主要是空冷或爐冷,也有採用油冷或風扇冷卻
的。淬火介質可用低粘度油或含3%NaOH 的水溶液,但通常使用最廣泛的淬火
介質是水。
只要能滿足鈦和鈦合金對冷卻速度的要求。一般鋼的熱處理所採用的冷卻裝
置對鈦都適用。