鈦合金鑄造的發(fā)展,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于變形鈦合金。如果說,50年代初,變形鈦合金已開始批量生產(chǎn)與應(yīng)用,而鈦合金鑄件到60年代才開始應(yīng)用于石化工業(yè)。鈦逐漸正式應(yīng)用于航空工業(yè)已在70年代,與變形鈦在合金在飛機(jī)上的應(yīng)用相差了20年。雖然到目前為止變形鈦合金的產(chǎn)量仍然占主導(dǎo)地位,單近年來鈦及鈦合金鑄件的生產(chǎn)與應(yīng)用保持著強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。
70年代美國(guó)在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)上用鈦量基本上保持在20%~30%的范圍內(nèi) 。鈦合金零件機(jī)械加工比較困難,成本比較高。為了降低新型飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的制造成本,當(dāng)時(shí)提出了鈦合金近尺寸成型工藝發(fā)展計(jì)劃,其中包括精鍛、精鑄、超塑成型,擴(kuò)散焊、粉末冶金等工藝。后來的實(shí)踐證明,鈦合金精密鑄造工藝的發(fā)展,解決了鈦合金鑄件的質(zhì)量問題,提高了航空應(yīng)用中的安全系數(shù),作為尺寸精度很高的精密鑄件,節(jié)約了大量機(jī)械加工工時(shí),尤其是原由幾個(gè)零件組合的整體大型鈦合金精密鑄件的研制成功,大大降低了鈦零件的制造成本。從而是鈦及鈦合金鑄件產(chǎn)量在80年代獲得了一個(gè)飛速發(fā)展。
到90年代,鈦合金鑄件在石化、醫(yī)療器械、精密機(jī)械和體育器械等方面也取得了大發(fā)展和應(yīng)用。尤其是鈦合金精鑄高爾夫球頭的推廣應(yīng)用,促使鑄鈦工業(yè)發(fā)生了變化。美國(guó)、日本中國(guó)大陸、與臺(tái)灣都建立了鈦合金精密鑄件鑄造高爾夫球頭的專業(yè)化工廠。90年代美國(guó)鑄鈦產(chǎn)值增加了五、六倍。而中國(guó)總產(chǎn)值增加了近20倍。
鈦板及鈦合金鑄件(包括精鑄件)在航天領(lǐng)域的應(yīng)用研究:
在航空、航天領(lǐng)域,很多國(guó)家的鑄鈦工業(yè)是應(yīng)航空、航天發(fā)展的去要建立起來的。到目前為止,在發(fā)達(dá)國(guó)家里,鑄臺(tái)的航空、航天產(chǎn)品的生產(chǎn),仍占50%以上。 飛機(jī)襟翼滑軌、受力不太大的中小型結(jié)構(gòu)件,包括支座、接頭、框架和鉸鍵構(gòu)架等。鈦合金精鑄件的使用獲得了滿意的經(jīng)濟(jì)效果,鈦合金鑄件的質(zhì)量不斷提高,加上及十年的使用經(jīng)驗(yàn),鈦合金鑄件在飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的使用安全可靠性,已為設(shè)計(jì)人員普遍接受。
航空發(fā)動(dòng)機(jī) 軸承殼體、支架、接頭、轉(zhuǎn)接圈、壓氣機(jī)機(jī)匣、鈦合金精鑄整體葉輪、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子空心葉片鈦合金精鑄件等。 導(dǎo)彈航天飛行器 鈦合金鑄件在導(dǎo)彈上使用比較普遍,有尾翼、彈頭殼體、火箭殼體及連接座等。航天飛行器和人造衛(wèi)星使用的鈦合金鑄件主要是一些支座,板架與接頭等結(jié)構(gòu)件、人造衛(wèi)星上照相機(jī)框架等。隨著鈦機(jī)鈦合金鑄件再飛機(jī)上應(yīng)用的推廣,不少的受力結(jié)構(gòu)件也開始選用了鈦鑄件,波音飛機(jī)上吊裝發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝吊架,現(xiàn)在采用了Ti-6Al-4V的精鑄件,我國(guó)飛機(jī)用支撐發(fā)動(dòng)機(jī)的接頭,波音777飛機(jī)上長(zhǎng)達(dá)2.13m的Ti-6242高溫鈦合金隔熱屏,飛機(jī)剎車殼體鈦合金鑄件,直升機(jī)旋業(yè)托架,漿轂等。