鋁鈦合金型材即在工業(yè)純鈦中加入合金元素，以提高鈦的強度，鈦合金導(dǎo)熱系數(shù)低，僅是鋼的1/4，鋁的1/13，銅的1/25。鈦合金可分三種：a鈦合金，b鈦合金和a＋b鈦合金。ab鈦合金是由a和b雙相組成，這類合金組織穩(wěn)定，高溫變形性能、韌性、塑性較好，能進行淬火、時效處理，使合金強化。鈦合金的性能特點主要表現(xiàn)在：

1.比強度高。鋁鈦合金型材密度小(4.4kg/dm3)重量輕，但其比強度卻大于超高強度鋼。

2.熱強性高。鋁鈦合金型材的熱穩(wěn)定性好，在300～500℃條件下，其強度約比鋁合金高10倍。

3.化學活性大。鈦可與空氣中的氧、氮、一氧化碳、水蒸氣等物質(zhì)產(chǎn)生強烈的化學反應(yīng)，在表面形成TiC及TiN硬化層。

4.導(dǎo)熱性差。鈦合金導(dǎo)熱性差，鈦合金TC4在200℃時的熱導(dǎo)率l=16.8W/m·℃，導(dǎo)熱系數(shù)是0.036卡/厘米·秒·℃。

 

由于鈦鑄件在航空工業(yè)中的應(yīng)用持續(xù)增長，www.nmware.com都在致力于尋求能降低生產(chǎn)成本以取代高成本鈦部件的生產(chǎn)方法，尤其是當今世界經(jīng)濟競爭激烈的情況下更是如此。因此，成本較低，機械性能與鍛件相似的鈦鑄件，不僅可以取代現(xiàn)有的鈦部件，還可以取代其它材料的部件。VDC技術(shù)即是為生產(chǎn)高質(zhì)量、低成本鈦鑄件開發(fā)的。其鑄件典型的應(yīng)用包括飛機機體(如艙壁、剎車裝置、齒輪、鉸鏈等)以及其它航空航天和工業(yè)用零部件。

 

真空壓鑄和熔模鑄造的Ti-6Aｌ-4V合金鑄棒的組織結(jié)構(gòu)和機械性能的對比研究表明，兩種鑄棒在899℃，103MPa的壓力下，2h熱等靜壓處理，然后在834℃下，2ｈ真空退火后，真空壓鑄棒的晶粒尺寸約為100μm，晶粒為任意向的α－β結(jié)構(gòu)，而熔模鑄棒的晶粒尺寸為750μm；真空壓鑄材料的屈服強度(930．79MPa)要比熔模鑄材料的屈服強度(827．37MPa)高約12％，與鍛件、軋制－退火件的屈服強度(896.32MPa)接近；真空壓鑄件的斷裂韌性Kｑ為142.8MPa；與熔模鑄件接近，但要高于退火鍛件的值87.9MPa/ｍ。

 

壓鑄技術(shù)用于生產(chǎn)鋁、鎂、鋅、銅基合金鑄件，在機械制造行業(yè)應(yīng)用已有多年的歷史。這類壓鑄件是在大氣中將金屬熔化，然后在高壓下將金屬熔液注入鑄模中而生產(chǎn)的。鑄件為凈形件或近凈形件，鑄后略加處理或加工就可以得到終形件，該工藝加工周期短，從金屬熔液到凈形件的時間通常不到15s。對鈦壓鑄技術(shù)的要求與對傳統(tǒng)合金的完全不同，最重要的是金屬熔化室和鑄模腔必須保持高真空，否則，鑄件氧含量就會增大，不能滿足航空合金的技術(shù)條件。真空壓鑄鈦鑄件的方法與標準的壓鑄工藝一樣，只是熔化室／模腔的抽真空時間以及鈦合金的熔化時間要延長．真空壓鑄工藝采用鈦合金單獨裝料，感應(yīng)殼式熔煉。這與壓鑄鋁的連鑄方法相比，其熔化時間要多耗5min。

 

與其它方法如熔模鑄造法相比，真空壓鑄鈦鑄件的工藝簡單，因而成本一般較低。真空壓鑄工藝不需脫臘、去殼及化學清洗，工序減少近一半，相對于熔模鑄造或鍛造工藝，大約可節(jié)約30％的費用。由于真空壓鑄的模具直接與熔融鈦液接觸，其使用壽命有所減短，與熔模鑄造法相比其模具部分所占的成本則較大。目前采用真空壓鑄法僅能澆鑄一些整體、單面、形狀簡單的鈦鑄件，而熔模鑄造則能鑄造形狀很復(fù)雜的鑄件、空心鑄件。另外，真空壓鑄每次最多僅鑄12件，鑄件最大尺寸為61ｃｍx46ｃｍx25ｃｍ,最大質(zhì)量為18kg。