Exigences et défis particuliers pour la fusion et le moulage des alliages de titane

Le titane et les alliages de titane présentent des avantages uniques dans le domaine de la fonderie, ils peuvent fabriquer directement des pièces de formes complexes, évitant ainsi un grand nombre de processus de traitement mécanique. Cette caractéristique permet au titane et à l'alliage de titane de bien fonctionner en termes d'utilisation des matériaux, le taux d'utilisation des pièces moulées générales peut atteindre 45 % et le taux d'utilisation des pièces moulées de précision peut atteindre 75 % à 90 %. Il s'agit sans aucun doute d'un énorme avantage pour le titane et les alliages de titane relativement coûteux, qui peuvent réduire considérablement les coûts de production et améliorer l'efficacité économique.

Cependant, le processus de coulée des alliages de titane n’est pas facile. Étant donné que les alliages de titane ont une activité chimique extrêmement élevée à l’état fondu, ils peuvent réagir avec presque tous les réfractaires et gaz, ce qui augmente considérablement la difficulté de coulée. Par conséquent, le développement du processus de coulée d’alliages de titane est confronté à des défis plus importants que ceux de l’acier, de l’aluminium, du magnésium et d’autres métaux. Afin de garantir que les alliages de titane ne réagissent pas avec les réfractaires et les gaz pendant le processus de coulée, les processus de fusion et de coulée doivent être effectués dans des conditions strictes. Plus précisément, la fusion et la coulée des alliages de titane doivent être effectuées sous la protection d'un gaz inerte ou sous vide. Cela peut isoler efficacement le contact entre l'alliage de titane et l'oxygène, l'azote et d'autres gaz présents dans l'air et les matériaux réfractaires, afin d'éviter des réactions chimiques inutiles. Afin de répondre à cette exigence, l’équipement de coulée couramment utilisé comprend un four à condensateur à arc électrique consommable sous vide. Ces dispositifs peuvent fournir l'environnement de vide ou la protection contre les gaz inertes nécessaires pour garantir la sécurité et la qualité des alliages de titane pendant la fusion et le coulage. De plus, un creuset en cuivre à refroidissement forcé doit également être utilisé pendant le processus de coulée. Le creuset en cuivre a une bonne conductivité thermique et une bonne résistance à la corrosion, et peut résister efficacement à la température élevée et à la réaction chimique de l'alliage de titane fondu. En revanche, le creuset constitué de matériaux réfractaires ordinaires ne peut pas résister à l’activité chimique de la fonte de l’alliage de titane, il ne peut donc pas être utilisé pour la coulée d’alliages de titane.