Titan- och titanlegeringar visar unika fördelar inom gjutningsområdet, eftersom de kan producera komplexa formade delar direkt och därmed undvika omfattande bearbetningsprocesser. Denna egenskap gör det möjligt för titan- och titanlegeringar att uppnå utmärkta materialanvändningshastigheter på upp till 45% för allmänna gjutningar och 75% till 90% för precisionsgjutningar. Detta är utan tvekan en enorm fördel för de relativt dyra titan- och titanlegeringarna, vilket kan minska produktionskostnaderna avsevärt och förbättra den ekonomiska effektiviteten.
Gjutningsprocessen för titanlegeringar är emellertid inte lätt. Eftersom titanlegering i det smälta tillståndet har en mycket hög kemisk aktivitet, kan reagera med nästan alla eldfasta material och gaser, vilket i hög grad ökar svårigheten att gjutas. Därför är utmaningarna för utvecklingen av gjutningsprocessen för titanlegeringar mycket allvarligare än för stål, aluminium, magnesium och andra metaller.
För att säkerställa att titanlegeringar inte reagerar med eldfasta material och gaser i gjutningsprocessen måste deras smält- och hällsessioner utföras under strikta förhållanden. Specifikt måste smältningen och hällningen av titanlegeringar åstadkommas under skydd av inert gas eller i en vakuummiljö. Detta isolerar effektivt titanlegeringen från gaser såsom syre och kväve i luften såväl som eldfasta material, vilket undviker onödiga kemiska reaktioner.
För att uppfylla detta krav inkluderar vanligt använt gjututrustning vakuum självkonsumtiva bågskalkondenseringsugnar. Denna utrustning kan tillhandahålla den nödvändiga vakuummiljön eller inert gasskydd för att säkerställa säkerheten och kvaliteten på titanlegeringar i smält- och hällprocessen. Dessutom bör kopparskor med tvångskylning användas i gjutningsprocessen. Kopparens avbrott har god värmeledningsförmåga och korrosionsbeständighet och kan effektivt tåla de höga temperaturerna och kemiska reaktioner av titanlegeringsmält. Däremot kan CLECIBLES gjorda av vanliga eldfasta material inte tåla den kemiska aktiviteten hos titansmältan och kan därför inte användas för gjutning av titanlegeringar.
Sammanfattningsvis presenterar processen för smältning och gjutning av titanlegeringar unika krav och utmaningar. För att säkerställa kvaliteten och prestandan hos titanlegeringar måste strikta åtgärder vidtas för att undvika reaktioner med eldfasta material och gaser. I framtiden, med den kontinuerliga framstegen inom vetenskap och teknik och den kontinuerliga utvecklingen av gjutningsteknik, har vi anledning att tro att titanlegeringsprocessen kommer att göra mer betydande genombrott och framsteg.
