CN1509828A - 一种钛铝基合金汽车排气阀的制备方法 - Google Patents
一种钛铝基合金汽车排气阀的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1509828A CN1509828A CNA021569436A CN02156943A CN1509828A CN 1509828 A CN1509828 A CN 1509828A CN A021569436 A CNA021569436 A CN A021569436A CN 02156943 A CN02156943 A CN 02156943A CN 1509828 A CN1509828 A CN 1509828A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- base alloy
- casting
- aluminium base
- valve
- titanium aluminium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title claims description 13
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 9
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title claims description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 9
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 title claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 title 1
- 238000009750 centrifugal casting Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 18
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000009415 formwork Methods 0.000 claims description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 2
- 229910052572 stoneware Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 229910010038 TiAl Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910000521 B alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000007499 fusion processing Methods 0.000 description 1
- -1 industrial pure Al Substances 0.000 description 1
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010121 slush casting Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
一种钛铝基合金汽车排气阀的制备方法，其特征在于采用一次真空感应熔炼离心铸造的方法：以海绵Ti、工业纯Al及其他合金元素为原料，采用CaO陶瓷成型坩埚对原料进行真空感应熔炼；铸造壳型由排气阀模壳和中心浇道构成，排气阀模壳的长度方向沿中心浇道均匀地放射状分布；离心铸造的工艺参数为：铸造壳型温度600～950℃，合金液的过热度100～180℃，离心速度150～500转/分。本发明可以低成本地制备出具有高熔点、高活性TiAl基材料细长比大，因而难以铸造成型的汽车排气阀。并且所制备出的汽车排气阀具有优异的内部质量，铸造性能稳定。
Description
技术领域：
本发明涉及一种高性能汽车排气的制造技术，特别提供了一种用真空感应熔炼离心铸造制备TiAl基合金汽车排气阀的技术。
背景技术：
目前国外铸造TiAl基合金汽车排气阀的技术是，等离子熔炼母合金，水冷凝壳铸造合金排气阀。该制备技术的缺点是，两次熔炼成本较高，同时对于这一高熔点、高活性的材料，，水冷凝壳铸造时很难使得合金液获得较高的铸造过热度(一般不超过80℃)，导致细长比(L/φ)大的汽车排气阀难以成型。
发明的技术内容：
本发明的目的在于提供一种性能优异的钛铝基合金汽车排气阀的制备方法。用该方法可以低成本地制备出具有高熔点、高活性TiAl基材料细长比大、难以铸造成型的汽车排气阀，并且所制备出的汽车排气阀具有优异的内部质量，铸造性能稳定。
本发明提供了一种钛铝基合金汽车排气阀的制备方法，其特征在于采用一次真空感应熔炼离心铸造的方法：
以海棉Ti、工业纯Al及其他合金元素为原料，采用CaO陶瓷成型坩埚对原料进行真空感应熔炼；
铸造壳型由排气阀模壳和中心浇道构成，排气阀模壳的长度方向沿中心浇道均匀地放射状分布；
离心铸造的工艺参数为：铸造壳型温度600～950℃；合金液的过热度100～180℃；离心速度150～500转/分。
本发明钛铝基合金汽车排气阀的制备方法中，熔炼最好在0.4～2atm的氩气保护气氛下进行，用～0.2wt％的Ca进行终脱氧。
本发明钛铝基合金汽车排气阀的制备方法中，可以用CaO陶瓷管作为W-Re热电偶的保护套管，测量活性熔融合金液的温度。
本发明的其技术特点是：1.用热力学稳定性高的CaO陶瓷成型坩埚熔炼TiAl基合金，降低了活性合金液与耐火氧化物坩埚的交互作用，达到了熔炼合金少增氧的目的，同时可获得较高的合金过热度。2.铸造壳型采用由多个排气阀模壳沿中心浇道放射性组合的方式，结构紧凑，提高了生产率。3.在真空感应熔炼获得较高过热度的条件下，可以降低铸造壳型的预热温度，从而减少了壳型与熔融活性合金的交互作用。4.合金的熔炼采用强脱氧剂Ca进行终脱氧，可以进一步地去除熔炼过程的增氧。5.用CaO陶瓷材料制作的热电偶保护管测量熔融合金液的铸造温度，避免常规热电偶保护管(Mo+MoO2等)及红外温度测试仪无法监测该种强活性合金液温度的弊端。
附图说明：
图1为铸造排气阀的组合方式I；
图2为铸造排气阀的组合方式II；
图3为铸造排气阀的组合方式III；
图4为真空离心铸造Ti45Al8Nb0.6B排气阀照片。
具体实施方式：
离心铸造排气阀精密铸造壳型可以采用图1～3的任意一种方式，当然并不限于此，在25kg真空感应离心熔铸炉上离心铸造TiAlNbB合金汽车排气阀，成分见表1。其铸造过程为：1.原材料为海棉Ti，工业纯Al，金属Nb，Al-B合金，终脱氧Ca；2.将上述原材料装入CaO坩埚，终脱氧Ca(～0.2wt％)加入合金加料斗。3.预热的壳型装入离心铸造炉中，合炉抽真空，在0.4～2atm的氩气保护气氛下熔炼原材料。4.当材料全部化清后，低温下向溶池中渐序加入终脱氧剂Ca，搅拌均匀。5.合金终脱氧后，向熔池中插入测温热电偶，监测合金液的温度，在钢液的过热度达到150℃时，启动离心装置，调整壳型的离心转数至400转/分，浇注合金液。铸造壳型温度800℃。
图2给出了铸造的实施例1成分的TiAlNbB合金汽车排气阀照片。表2给出了各实施例成分汽车排气阀的性能。
表1 TiAlNbB合金汽车排气阀的成分(wt％)
表2 铸造Ti45Al8Nb0.6B合金汽车排气阀的室温拉伸性能
| Al | Nb | B | O | Ti | |
| 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5 | 29.128.729.329.229.5 | 17.517.817.918.218.4 | 0.140.140.120.120.14 | 0.120.140.0930.110.095 | Bal.Bal.Bal.Bal.Bal. |
| σb(MPa) | δ％ | |
| 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5 | 570510510460520 | 0.360.330.320.290.33 |
Claims (3)
1、一种钛铝基合金汽车排气阀的制备方法，其特征在于采用一次真空感应熔炼离心铸造的方法：
以海棉Ti、工业纯Al及其他合金元素为原料，采用CaO陶瓷成型坩埚对原料进行真空感应熔炼；
铸造壳型由排气阀模壳和中心浇道构成，排气阀模壳的长度方向沿中心浇道均匀地放射状分布；
离心铸造的工艺参数为：铸造壳型温度600～950℃，合金液的过热度100～180℃，离心速度150～500转/分。
2、按权利要求1所述钛铝基合金汽车排气阀的制备方法，其特征在于：所述熔炼在0.4～2atm的氩气保护气氛下进行，用～0.2wt％的Ca进行终脱氧。
3、按权利要求1所述钛铝基合金汽车排气阀的制备方法，其特征在于：用CaO陶瓷管作为W-Re热电偶的保护套管，测量活性熔融合金液的温度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA021569436A CN1509828A (zh) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | 一种钛铝基合金汽车排气阀的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA021569436A CN1509828A (zh) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | 一种钛铝基合金汽车排气阀的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1509828A true CN1509828A (zh) | 2004-07-07 |
Family
ID=34236460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA021569436A Pending CN1509828A (zh) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | 一种钛铝基合金汽车排气阀的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1509828A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100457328C (zh) * | 2006-08-09 | 2009-02-04 | 中国科学院金属研究所 | 半连续制备TiAl基合金汽车气阀的方法 |
| CN101823137A (zh) * | 2010-05-24 | 2010-09-08 | 陕西斯瑞工业有限责任公司 | 采用真空熔铸法制备TiAl合金的方法 |
| CN101121967B (zh) * | 2006-08-09 | 2010-11-24 | 中国科学院金属研究所 | 一种真空感应熔炼TiAl基合金的方法 |
| CN101564763B (zh) * | 2009-05-15 | 2011-01-05 | 哈尔滨工业大学 | 钛铝基合金飞机发动机叶片的熔模精密铸造方法 |
| CN104209487A (zh) * | 2014-09-04 | 2014-12-17 | 张勇弢 | 一种钛及钛合金离心铸造整体浇注的方法 |
| CN106191537A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-12-07 | 安徽瑞林汽配有限公司 | 一种高耐热耐腐蚀汽车排气阀用铝基复合材料 |
-
2002
- 2002-12-25 CN CNA021569436A patent/CN1509828A/zh active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100457328C (zh) * | 2006-08-09 | 2009-02-04 | 中国科学院金属研究所 | 半连续制备TiAl基合金汽车气阀的方法 |
| CN101121967B (zh) * | 2006-08-09 | 2010-11-24 | 中国科学院金属研究所 | 一种真空感应熔炼TiAl基合金的方法 |
| CN101564763B (zh) * | 2009-05-15 | 2011-01-05 | 哈尔滨工业大学 | 钛铝基合金飞机发动机叶片的熔模精密铸造方法 |
| CN101823137A (zh) * | 2010-05-24 | 2010-09-08 | 陕西斯瑞工业有限责任公司 | 采用真空熔铸法制备TiAl合金的方法 |
| CN104209487A (zh) * | 2014-09-04 | 2014-12-17 | 张勇弢 | 一种钛及钛合金离心铸造整体浇注的方法 |
| CN104209487B (zh) * | 2014-09-04 | 2016-03-16 | 张勇弢 | 一种钛及钛合金离心铸造整体浇注的方法 |
| CN106191537A (zh) * | 2016-07-13 | 2016-12-07 | 安徽瑞林汽配有限公司 | 一种高耐热耐腐蚀汽车排气阀用铝基复合材料 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109554561B (zh) | 一种7系铝合金管材的生产工艺 | |
| CN106636740B (zh) | 无包套制备TiAl合金板材的方法 | |
| CN109439976B (zh) | 一种铸造铝硅合金的复合变质方法 | |
| CN111411285A (zh) | 一种Al和Ti微合金化高强韧中熵合金及其制备方法 | |
| CN112157220B (zh) | 一种Al-Cu-Mg-Mn系铝合金铸件制备方法 | |
| CN113649540B (zh) | 一种细化h13中空铸件液析碳化物的方法 | |
| CN106756081A (zh) | 大规格Ti‑Al‑Nb系合金细晶铸锭的制备方法 | |
| CN111676411A (zh) | 一种微合金化高强韧动密封材料及其制备方法 | |
| CN107812887A (zh) | 筒状薄壁不锈钢连接件防缩松铸造工艺 | |
| CN104532061A (zh) | 一种抗高温氧化钛铝合金及制备方法 | |
| CN1509828A (zh) | 一种钛铝基合金汽车排气阀的制备方法 | |
| CN110904363B (zh) | Abx合金的制备方法 | |
| CN115896471A (zh) | 一种tc17钛合金铸锭熔炼方法 | |
| CN115558830B (zh) | 一种高强度、高延伸率铍铝合金及其制备方法 | |
| JP2595534B2 (ja) | Ｔｉ−Ａ▲ｌ▼合金鋳物の製造方法 | |
| CN108048699B (zh) | 一种含钕和铈的耐腐蚀压铸铝合金的制备方法 | |
| CN112296606B (zh) | 一种真空离心TiAl金属间化合物板材的制备方法 | |
| CN106244838B (zh) | 铌钛碳复合铝合金变质剂及其制备方法 | |
| CN111961896B (zh) | 一种铝合金铸件的制备方法 | |
| CN102418008A (zh) | 一种用HfC去除夹杂的高强度铝合金及其制备方法 | |
| CN108220704B (zh) | 一种含镨和镱的耐腐蚀压铸铝合金的制备方法 | |
| CN111118319B (zh) | 等离子旋转电极用高温合金电极棒的制备方法 | |
| CN111215623A (zh) | 一种Ti-Al系合金的粉末冶金致密化无压烧结方法 | |
| CN113088737B (zh) | 一种共晶硅深度变质的复合变质剂及其制备方法 | |
| CN114635049B (zh) | 一种高纯镍铌中间合金的生产方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |