チタン合金は、現代産業、特に航空宇宙分野で広く使用されています。これは、密度が低く、特異的強度が高く、高温抵抗が高く、耐性抵抗があるためです。チタン合金の鋳造技術、特に投資鋳造技術は、複雑な形状のチタン合金部品を製造するための重要な技術の1つです。 Lost Wax Castingとしても知られる投資鋳造技術は、可溶性金型材料を使用して金型シェルを生成し、液体金属を注ぐことにより、鋳物を形成する方法です。この方法は、表面の粗さと正確な寸法の低い鋳物を生産することができ、原材料の利用率が高く、これは合金の種類によってほとんど無制限です。
チタン合金投資鋳造技術の研究では、金型材料の選択、カビの準備、脱線プロセス、耐火性材料の表面層とバインダーの選択が重要なリンクです。カビ材料には、適切な融点、軟化点、良好な流動性、良好な化学的安定性と機械的特性が必要です。現在、一般的に使用されるモールディングは、主にワックスベースのモールディングとロジンベースのモールディングです。航空宇宙分野での大規模で薄壁の複雑なチタン合金精密鋳物に対する需要の高まりに伴い、高度なダイ材料の研究と開発も進行中です。
ダイの準備技術には、従来の金型プレスワックスと新興レーザーラピッドプロトタイピングが含まれます。ダイプレスワックスは、バッチと大規模な生産に適していますが、生産用の金型の準備が必要であり、生産サイクルとR＆Dコストが増加します。レーザー迅速なプロトタイピングは金型を必要とせず、複雑な構造部品を直接製造できますが、大量生産にはまだ適していません。
脱ワックスプロセスは、チタン合金投資鋳造の重要なプロセスの1つであり、一般的に使用される脱ワックスプロセスには、溶媒の脱ワックス、高圧の蒸気脱用、電磁波の脱ワックス、燃焼プロセスが独自の特性を持っています。各脱ワックスプロセスには独自の特性と適用可能なシナリオがあり、鋳造の品質を確保するためには、適切な脱ワックスプロセスを選択することが重要です。
シェルの表面層用の難治性材料の選択は、チタン合金鋳物の品質を改善するために非常に重要です。一般的に使用される難治性材料には、グラファイト、耐火性金属材料、酸化物セラミック材料などが含まれます。その中でも、ジルコニアや酸化イトリウムなどの酸化物セラミック材料は、それらの良好な熱安定性と熱伝導率が低いため、広く使用されています。
シェルの重要な部分として、バインダーは熱力学的安定性、強い湿潤と結合能力、および良好なコーティングと成形能力を持つ必要があります。一般的に使用されるバインダーには、シリカゾルとジルコニウムジルコニウムが含まれます。シリコンソルは、低価格、幅広いソース、優れたパフォーマンスにより、将来、バインダーの主流の選択になると予想されています。
チタン合金投資鋳造技術は、低コストと高品質の方向に発展しており、将来の研究は、新しい材料の開発、プロセスの最適化、環境保護と持続可能性にもっと注意を払います。テクノロジーの継続的な進歩により、チタン合金鋳造技術は、航空宇宙およびその他の分野での高性能材料の需要をよりよく満たすことができます。
