Procés de fosa i fosa de titani i aliatges de titani
El procés de fosa i fosa de titani i aliatges de titani és una part molt important de la indústria moderna. El titani té excel·lents propietats, com ara baixa densitat, alta resistència, bona resistència a la corrosió i biocompatibilitat, de manera que s'utilitza àmpliament en aeroespacial, construcció naval, indústria química, equips mèdics i altres camps.
El procés de fosa i fosa de titani inclou principalment les etapes de preparació de matèries primeres, fosa, abocament i postprocessament. En primer lloc, l'etapa de preparació de la matèria primera requereix refinar el mineral de titani per obtenir metall de titani pur. A continuació, el metall de titani es posa en un forn per a la fosa, generalment un forn d'arc elèctric o un forn d'electroescòria. Un cop finalitzada la fosa, el metall fos de titani s'aboca en un motlle de fosa per formar el producte desitjat. Finalment, mitjançant processos de postprocessament com ara tractament tèrmic i processament mecànic, els productes de titani compleixen els requisits de rendiment requerits.
El titani és un metall molt actiu. En estat líquid, reacciona molt ràpidament amb oxigen, nitrogen, hidrogen i carboni. Per tant, la fosa d'aliatge de titani s'ha de dur a terme sota la protecció d'un buit elevat o gas inert (ar o ne). Els gresols utilitzats per a la fosa utilitzen gresols de coure refrigerats per aigua. Hi ha tres mètodes principals de processos de fosa específics: (1) fosa de forn d'arc elèctric d'elèctrodes no consumibles. La fosa d'aliatges es realitza sota protecció al buit o amb gas inert. Aquest procés prepara principalment elèctrodes mitjançant la fusió d'elèctrodes consumibles. (2) La fosa del forn d'arc d'elèctrodes consumibles al buit utilitza un elèctrode consumible fet de titani o aliatge de titani com a càtode i un gresol de coure refrigerat per aigua com a ànode. L'elèctrode fos entra al gresol en forma de gotes, formant una piscina fosa. La superfície de la piscina fosa s'escalfa per l'arc i està sempre en estat líquid. Les zones circumdants on el fons i el gresol estan en contacte es veuen obligades a refredar-se, donant lloc a una cristal·lització de baix a dalt. El metall fos a la piscina fosa es solidifica en lingots de titani. (3) Esquema del dispositiu de fosa protegit amb carcassa de l'elèctrode consumible al buit. Aquest tipus de forn es desenvolupa a partir del forn d'arc elèctric d'elèctrodes consumibles al buit. És un tipus de forn per a la fosa de peces de forma especial que combina la fosa i l'abocament centrífug. La seva característica més important és que hi ha una fina carcassa sòlida d'aliatge de titani entre el gresol de coure refrigerat per aigua i el metall fos, que és l'anomenada carcassa de condensació. Aquesta capa de closca de condensació del mateix material serveix com a revestiment del gresol per formar una piscina fosa per emmagatzemar el líquid de titani. , per evitar la contaminació del líquid d'aliatge de titani pel gresol. Després de l'abocament, una capa de closca de condensació que queda a la pèrdua es pot continuar utilitzant com a revestiment del gresol.
Hi ha alguns reptes i oportunitats en el procés de fosa i fosa de titani i aliatges de titani. En primer lloc, el titani té un punt de fusió elevat i el procés de fosa requereix condicions d'alta temperatura i alts requisits d'equip i energia. En segon lloc, el metall de titani reacciona fàcilment amb l'oxigen, el nitrogen i altres elements en estat fos, donant lloc a un augment del contingut d'impureses i afectant la qualitat del producte. Per tant, cal prendre mesures de protecció adequades, com ara la protecció de gas inert. A més, el procés de fosa i fosa de titani i aliatges de titani també ha de tenir en compte la complexitat de la forma, la precisió dimensional i els requisits de qualitat superficial del producte.
Tanmateix, amb l'avenç continu de la ciència i la tecnologia, el procés de fosa i fosa de titani i aliatges de titani també es desenvolupa constantment. La introducció de nous equips i tecnologia de fosa ha millorat l'eficiència de la fosa i la qualitat del producte. Al mateix temps, el disseny d'aliatges i la tecnologia de modificació dels aliatges de titani han optimitzat encara més el rendiment dels productes de titani. A més, el procés de fosa i fosa de titani i aliatges de titani també és molt sostenible i respectuós amb el medi ambient, i està en línia amb la tendència de desenvolupament de la indústria moderna.
En resum, el procés de fosa i fosa de titani i aliatges de titani té un paper important i té àmplies perspectives d'aplicació a la indústria moderna. Amb l'avenç de la ciència i la tecnologia i la millora contínua dels processos, es creu que el procés de fosa i fosa de titani i aliatges de titani jugarà un paper més important en el desenvolupament futur.
