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鈦及鈦合金鑄造變形的目的,一是獲得滿足設計要求的鑄件形狀和尺寸,二是使鑄件的微觀組織和使用性能達到設計技術指標要求。這么說就是鈦合金在鑄造變形時形成的不良微觀組織很難改善。因此在制定鑄造工藝之前,必須了解鈦合金的鑄造工藝特性。鈦合金的鑄造工藝特性主要包括以下三個方面:
1、變形抗力大
變形抗力大是鈦合金鑄造變形的顯著特點之一。與其他合金結構鋼相比,在相同的鑄造變形溫度條件下變形時,鈦合金的變形抗力大,隨著鑄造變形溫度的降低而快速升高。因此,由于鈦合金變形抗力大,鈦合金在鑄造變形時溫度略有降低,也會導致變形抗力的顯著增加。因此,選擇合理的鑄造變形溫度是鈦合金鑄造的首要任務。
2、導熱性差
導熱性差是鈦合金的另一個顯著特點,部分鈦合金的導熱系數。導熱性差使得鈦合金坯料加熱出爐后表面冷卻比內部要快,如果操作不當會在坯料內外造成比較大的溫度差,加劇鈦合金在鑄造變形過程中坯料內外變形得不均勻性,會嚴重影響鈦合金鑄件的使用壽命與使用可靠性。因此,充分預熱與鈦合金坯料直接接觸的工具,如鑄模和夾鉗等,是鈦合金鑄造生產中十分重要的工作。
3、黏性大和流動性差
由于鈦合金的黏性大和流動性差,要求鈦合金鑄造變形時必須加強潤滑,否則會產生黏模和材料回流現象,同時還會因摩擦力的增大使得變形抗力顯著增加,有時還會因為黏模而撕裂鑄件。試驗研究結果表明:在不采用潤滑劑的條件下,鈦合金高溫鐓粗時的摩擦系數為0.5,當采用玻璃潤滑劑時,鈦合金高溫鐓粗時的摩擦系數為0.04~0.06。因此,鈦合金鑄造時采用合理的潤滑劑是保障鈦合金鑄件質量的重要措施。
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