钛及钛合金的铸造特点归纳

钛和钛合金的铸造使用金属型通常是用灰铸铁(HTl50或HT200)、铸钢(ZG200—400)、铸铜(纯紫铜或黄铜)以及极少量难熔金属(例如钼)制造的。这些材料除难熔金属外，其余的熔点都低于钛的熔点，它们能用作铸造钛合金的铸型，其原因是：

(1)这些材料的热导率都比钛高，钛液浇进铸型后产生的热量迅速被传走；

(2)钛的热导率低，钛液挠人铸型与型面接触后，立即凝固形成一层薄壳，从而可有效地加大持型的温度梯度。

上述的几种金属铸型材料各有优缺点：

(1)铸铁刚性好，易于加工，价格低廉，寿命较长，在较低温度下对熔融钛是稳定的。同时由于它内部含有片状石墨组织，因而钛液对它润湿性较好，有利于钛液的充填和铸件的成形。其缺点是线膨胀系数高，熔点较低。因此，它通常只适宜于制造铸件的外铸型，不宜用作型芯。

(2)铸钢与铸铁相似，比铸铁强度高，更耐用，但变形比铸铁略大。

(3)铸铜的热导率很高，但强度低，刚性差，只能用于制造小件的铸型，价格高，一般很少用。

(4)难熔金属耐高温，且硬度高、耐磨，但很脆，价格昂贵，加工性不好，主要用钼作压铸的冲头。

金属型铸造的关健在于铸型的设计，它直接关系到铸件的质量和尺寸精度、铸型的寿命、铸型的加工和制造成本。设计时除应遵循普通金属型设计原则外，还必须考虑钛和钛合金铸造的特点，归纳起来有如下几点：

(1)应尽可能采用底注方式；

(2)应采用开放式的浇注系统；

(3)尽量采用离心浇注，按离心浇注的要求设计金属铸型的结构和固定方式。

为了降低金属型的造价和提高金属型的使用寿命，可以把金属型与机加工石墨型结合使用。凡不好起模和易损坏的型腔部分可采用镶嵌石墨块，所有的浇注系统都可采用机加工石墨型。钛合金人工关节的铸型，它就是采用了金属型与机加工石墨的组合型。机加工石墨型部件浇注前必须经较高温度(不大于400℃)烘烤，最好是在真空中于950—1000℃宅下焙烧1.0—2.0h，以除去其中的吸附气体。