鑄造件也稱為失蠟鑄造,它是用可熔(溶)性一次模和一次型(芯)使鑄件成形的鑄造方法。用這種方法生產的鑄件表面光滑,尺寸 ,所以也稱之為熔模 鑄造。其基本過程簡述如下:首先,由耐火材料和相應的粘結劑配制成適宜粘度的料漿,然后,把尺寸 、表面清洗干凈的蠟模在料漿里浸蘸,撒砂,干燥。蘸漿、撒砂步驟重復多次,每一層料漿的粘度與撒砂的粒度都有變化;一層只掛漿,不撒砂;充分干燥后,用熱水或水蒸汽脫蠟,進行焙燒, 具有 強度的型殼。型殼在澆注鑄件前要預熱到 溫度,澆注金屬熔融液,凝固,除殼,清砂, 所需鑄件,具體工藝流程。同其它鑄造方法和零件成形方法相比較,熔模鑄造具有以下優點。
(1)鑄件尺寸 、表面光滑。熔模鑄件較主要的特點是尺寸精度和幾何,表面粗糙度小。目前,精鑄件的尺寸精度可超過士0.005Cm,表面粗糙度較細可達Ra0.63~1.25μm,因而可以減少鑄件的切削加工余量,并可實現無余量鑄造。
(2)可鑄造形狀復雜的鑄件。熔模鑄造能鑄出形狀復雜的鑄件,也能鑄造壁厚為0.5mm、重量小至1g的鑄件,還可以鑄造組合的、整體的鑄件,以代替幾個零件的焊接或裝配件,并減輕零件重量。所以熔模鑄造能較大限度地提高毛坯與零件之間的相似程度,這就為零件的結構設計帶來很大方便。
(3)不受合金材料的限制。熔模鑄造法可以鑄造碳鋼、合金鋼、球墨鑄鈦、銅合金和鋁合金鑄件,圓盤式腳手架配件還可以鑄造高溫合金、鎂合金、鈦合金以及貴金屬等材料的鑄件。對于難以鍛造、焊接和切削加工的合金材料來說,尤其適宜采用精鑄方法成形,因此降低了生產成本,常用于復雜航空、航天、汽車工業耐熱構件的成形。
由于TiAI基合金室溫塑性低,鍛造困難,鑄造技術 適合于其應用,所以采用低成本的凈盡成形鑄造技術是制作飛機和汽車等行業用鈦鋁合金構件的較可能的方法,目前已出一些鑄造TiAI基合金,能滿足一些渦輪、發動機部件的性能要求。
目前,用于渦輪發動機的各種TiAI基合金部件有:
(1)旋轉部件:如低壓渦輪、高壓壓縮機葉片、高壓渦輪葉片防護板等;
(2)靜止部件:如過渡導管梁、導向器、渦旋式噴嘴、各類箱盒、噴嘴瓣、耐火瓦等。
由于鈦鋁基合金的熔點高、熱容量較大、導熱率小和化學性質活潑的特點,使得其在高溫熔融狀態下具有 高的化學活性,非常容易與所接觸的鑄型材料發生界面化學反應,導致鈦及鈦鋁合金鑄件產生各種鑄造缺陷,如表面反應層、表面氣孔、內部氣孔等。這些缺陷的存在, 大地降低了鑄件的質量及其使用性能。 通過隨后的機械的和化學的處理工藝來進行 ,這些工藝一方面提高了鑄件的成本,另一方面如果處理不當還會產生新的問題,例如為了去掉鑄件表面反應層,在進行酸洗時會導致鑄件表面吸氫。
近年來,在汽車發動機部件中, 較集中的是增壓渦輪和排氣閥。 汽車用發動機部件應用輕質TiAI金屬間化合物的 已取得成功,采用反重力低壓工藝鑄造的TiAI基(Nb,Cr,Si)合金增壓渦輪經測試,較Ni基Incone1713C渦輪 節省啟動時間,提高了較大轉速。