Posebne zahteve in izzivi za taljenje in litje titanove zlitine

Titan in titanove zlitine kažejo edinstvene prednosti na področju litja, lahko neposredno izdelujejo kompleksne oblike delov, s čimer se izognejo velikemu številu mehanskih procesov obdelave. Zaradi te lastnosti se titan in titanove zlitine dobro obnesejo v smislu izkoristka materiala, stopnja izkoriščenosti splošnih ulitkov lahko doseže 45 %, stopnja izkoriščenosti natančnih ulitkov pa je kar 75 % do 90 %. To je nedvomno velika prednost za razmeroma drag titan in titanove zlitine, ki lahko znatno zmanjšajo proizvodne stroške in izboljšajo ekonomsko učinkovitost.

Vendar postopek litja titanovih zlitin ni enostaven. Ker imajo titanove zlitine izjemno visoko kemično aktivnost v staljenem stanju, lahko reagirajo s skoraj vsemi ognjevzdržnimi materiali in plini, kar močno poveča težavnost ulivanja. Zato se razvoj postopka litja titanove zlitine sooča z več izzivi kot jeklo, aluminij, magnezij in druge kovine so veliko hujši. Da bi zagotovili, da titanove zlitine ne reagirajo z ognjevzdržnimi snovmi in plini med postopkom ulivanja, je treba postopke taljenja in vlivanja izvajati pod strogimi pogoji. Natančneje, taljenje in vlivanje titanovih zlitin morata potekati pod zaščito inertnega plina ali v vakuumskem okolju. To lahko učinkovito izolira stik med titanovo zlitino in kisikom, dušikom in drugimi plini v zraku in ognjevzdržnimi materiali, da se izogne ​​nepotrebnim kemičnim reakcijam. Da bi dosegli to zahtevo, običajno uporabljena oprema za litje vključuje vakuumsko potrošno električno obločno kondenzacijsko peč. Te naprave lahko zagotovijo potrebno vakuumsko okolje ali zaščito inertnega plina, da zagotovijo varnost in kakovost titanovih zlitin med taljenjem in vlivanjem. Poleg tega je treba med postopkom ulivanja uporabiti tudi bakreni lonček s prisilnim hlajenjem. Bakreni lonček ima dobro toplotno prevodnost in odpornost proti koroziji ter lahko učinkovito prenese visoko temperaturo in kemično reakcijo taline titanove zlitine. Nasprotno pa lonček iz običajnih ognjevzdržnih materialov ne more vzdržati kemične aktivnosti taline titanove zlitine, zato ga ni mogoče uporabiti za ulivanje titanove zlitine.