Ti के पिघलने और ढलाई के लिए नई विधि और उपकरण

Ti-13Nb-13Zr टाइटेनियम पृथ्वी की पपड़ी में भंडार के मामले में लौह, एल्यूमीनियम और तांबे के बाद चौथे स्थान पर धातु तत्वों में से एक है। इसके अलावा, टाइटेनियम मिश्र धातुओं में उत्कृष्ट प्रदर्शन की एक श्रृंखला होती है, और इस प्रकार अधिक से अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। टाइटेनियम मिश्र धातुओं को उनके अनुप्रयोग पृष्ठभूमि के अनुसार उच्च तापमान टाइटेनियम मिश्र धातुओं, संरचनात्मक टाइटेनियम मिश्र धातुओं और कार्यात्मक टाइटेनियम मिश्र धातुओं में वर्गीकृत किया जा सकता है। तरल अवस्था में टाइटेनियम एक बहुत सक्रिय धातु है, और ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन और कार्बन की प्रतिक्रिया काफी तेज होती है, इसलिए टाइटेनियम मिश्र धातु का पिघलना उच्च वैक्यूम या अक्रिय गैस (ar या ne) सुरक्षा में होना चाहिए। जल-ठंडा तांबे के क्रूसिबल के साथ क्रूसिबल को पिघलाना, विशिष्ट पिघलने की प्रक्रिया के तीन मुख्य तरीके हैं: (1) गैर-स्व-उपभोग इलेक्ट्रोड चाप भट्टी पिघलने वाले मिश्र धातु को वैक्यूम में या अक्रिय गैस संरक्षण के तहत पिघलाना। यह प्रक्रिया मुख्य रूप से स्व-उपभोग इलेक्ट्रोड पिघलने के लिए इलेक्ट्रोड तैयार करती है। (2) वैक्यूम स्व-उपभोग इलेक्ट्रोड आर्क भट्टी पिघलने टाइटेनियम या टाइटेनियम मिश्र धातु से बना एक स्व-उपभोग इलेक्ट्रोड का उपयोग कैथोड के रूप में और पानी से ठंडा तांबे के क्रूसिबल को एनोड के रूप में किया जाता है। पिघला हुआ इलेक्ट्रोड तरल बूंदों के रूप में क्रूसिबल में प्रवेश करता है, जिससे पिघला हुआ पूल बनता है। पिघले हुए पूल की सतह को विद्युत चाप द्वारा गर्म किया जाता है और यह हमेशा तरल अवस्था में रहती है। क्रूसिबल के संपर्क में नीचे और आसपास के क्षेत्र को जबरन ठंडा किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप नीचे से ऊपर क्रिस्टलीकरण होता है। पिघले हुए पूल में तरल धातु जम जाती है और टाइटेनियम पिंड बन जाती है। (3) वैक्यूम स्व-उपभोग इलेक्ट्रोड संघनन शेल संरक्षण पिघलने पिघलने वाला उपकरण योजनाबद्ध। यह भट्ठी वैक्यूम स्व-उपभोग इलेक्ट्रोड आर्क भट्ठी के आधार पर विकसित की गई है, यह भट्ठी प्रकार के आकार के हिस्सों की ढलाई में पिघलने और केन्द्रापसारक डालने का एक प्रकार है। इसकी सबसे बड़ी विशेषता यह है कि पानी से ठंडा किए गए तांबे के क्रूसिबल और पिघले हुए धातु के बीच टाइटेनियम मिश्र धातु के ठोस पतले खोल की एक परत मौजूद होती है, जिसे तथाकथित जमा हुआ खोल कहा जाता है, और उसी सामग्री के जमे हुए खोल की यह परत अस्तर के रूप में कार्य करती है। क्रूसिबल, जिसका उपयोग टाइटेनियम तरल को संग्रहीत करने के लिए पिघलने वाले पूल को बनाने के लिए किया जाता है, और टाइटेनियम मिश्र धातु तरल को क्रूसिबल के संदूषण से बचाता है। ढलाई के बाद, वृद्धि हानि में बची हुई जमी हुई खोल की एक परत को क्रूसिबल अस्तर के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

हाल के वर्षों में, विज्ञान और प्रौद्योगिकी और उत्पादन आवश्यकताओं के विकास के साथ, टाइटेनियम मिश्र धातु और अन्य सक्रिय धातु को पिघलाने के नए तरीकों और उपकरणों के क्रमिक अनुसंधान और विकास, मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉन बीम भट्टी, प्लाज्मा भट्टी, वैक्यूम प्रेरण भट्टी, आदि, और एक प्राप्त करें आवेदन की निश्चित डिग्री. हालांकि, बिजली की खपत, पिघलने की गति, लागत और अन्य तकनीकी और आर्थिक संकेतकों की तुलना से, स्व-उपभोग इलेक्ट्रोड आर्क भट्टी (संघनक शेल भट्ठी सहित) पिघलना अभी भी सबसे किफायती और लागू पिघलने की विधि है। टाइटेनियम के भौतिक-रासायनिक गुणों के कारण, टाइटेनियम मिश्र धातु की ढलाई प्रक्रिया, चाहे मॉडलिंग सामग्री की दर हो, इस प्रक्रिया की अपनी अनूठी आवश्यकताएं और विशेषताएं हैं। सबसे पहले, बहुत उच्च अपवर्तकता मॉडलिंग सामग्री की आवश्यकता; दूसरा, डालने का काम उच्च स्तर के वैक्यूम या अक्रिय गैस संरक्षण में किया जाना चाहिए, और कभी-कभी केन्द्रापसारक बल से भी जुड़ा होना चाहिए। कनेक्टिंग शेल सामग्री अलग है, पिघल मोल्डिंग शेल को तीन अलग-अलग प्रणालियों में विभाजित किया गया है।
(1) शुद्ध ग्रेफाइट शैल प्रणाली। विभिन्न अनाज आकारों के ग्रेफाइट पाउडर का उपयोग दुर्दम्य भराव और रेत फैलाने वाली सामग्री के रूप में किया जाता है, और राल का उपयोग बॉन्डिंग एजेंट के रूप में किया जाता है। उच्च शक्ति, हल्के वजन, कम लागत और कच्चे माल का व्यापक स्रोत। केन्द्रापसारक या गुरुत्वाकर्षण कास्टिंग के लिए उपयुक्त।
(2) ऑक्साइड सिरेमिक शैल प्रणाली। शेल की सतह और पिछली परत मॉडलिंग सामग्री के रूप में ऑक्साइड से बनी होती है, इस प्रकार शेल उच्च शक्ति का होता है और तापीय चालकता तीन प्रकार के शेलों में सबसे छोटी होती है, जो जटिल आकृतियों के साथ पतली दीवार वाली कास्टिंग डालने के लिए उपयुक्त होती है।
(3) दुर्दम्य धातु फेस परत शैल प्रणाली। समग्र प्रणाली के लिए, विभिन्न मोल्डिंग सामग्री (टंगस्टन पाउडर और अन्य दुर्दम्य धातुओं) के कारण चेहरे की परत के अलावा, एक विशेष प्रक्रिया लेने की आवश्यकता होती है, मोल्डिंग सामग्री से शेल बनाने की प्रक्रिया तक पिछली परत कास्ट के समान होती है इस्पात निवेश कास्टिंग।
टाइटेनियम कास्टिंग के उपरोक्त तीन प्रकार के शेल सिस्टम कास्टिंग के साथ, रासायनिक संरचना और यांत्रिक गुणों में अंतर बहुत छोटा है; लेकिन सतह की गुणवत्ता में एक महत्वपूर्ण अंतर है, बाद के दो प्रकार के शेल संकोचन ग्रेफाइट शेल की तुलना में काफी छोटे होते हैं, और इस प्रकार कास्टिंग आयामी सटीकता होती है।