鈦和鈦合金的鑄造使用金屬型

灰鑄鐵(HTl50或HT200)、鑄鋼(ZG200—400)、鑄銅(純紫銅或黃銅)以及極少量難熔金屬(例如鉬)制造的。這些材料除難熔金屬外，其余的熔點都低于鈦的熔點，它們能用作鑄造鈦合金的鑄型，其原因是：

(1)這些材料的熱導率都比鈦高，鈦液澆進鑄型后產生的熱量迅速被傳走；

(2)鈦的熱導率低，鈦液撓人鑄型與型面接觸后，立即凝固形成一層薄殼，從而可有效地加大持型的溫度梯度。

上述的幾種金屬鑄型材料各有優缺點：

(1)鑄鐵剛性好，易于加工，價格低廉，壽命較長，在較低溫度下對熔融鈦是穩定的。同時由于它內部含有片狀石墨組織，因而鈦液對它潤濕性較好，有利于鈦液的充填和鑄件的成形。其缺點是線膨脹系數高，熔點較低。因此，它通常只適宜于制造鑄件的外鑄型，不宜用作型芯。

(2)鑄鋼與鑄鐵相似，比鑄鐵強度高，更耐用，但變形比鑄鐵略大。

(3)鑄銅的熱導率很高，但強度低，剛性差，只能用于制造小件的鑄型，價格高，一般很少用。

(4)難熔金屬耐高溫，且硬度高、耐磨，但很脆，價格昂貴，加工性不好，主要用鉬作壓鑄的沖頭。

金屬型鑄造的關健在于鑄型的設計，它直接關系到鑄件的質量和尺寸精度、鑄型的壽命、鑄型的加工和制造成本。設計時除應遵循普通金屬型設計原則外，還必須考慮鈦和鈦合金鑄造的特點，歸納起來有如下幾點：

(1)應盡可能采用底注方式；

(2)應采用開放式的澆注系統；

(3)盡量采用離心澆注，按離心澆注的要求設計金屬鑄型的結構和固定方式。

為了降低金屬型的造價和提高金屬型的使用壽命，可以把金屬型與機加工石墨型結合使用。凡不好起模和易損壞的型腔部分可采用鑲嵌石墨塊，所有的澆注系統都可采用機加工石墨型。鈦合金人工關節的鑄型，它就是采用了金屬型與機加工石墨的組合型。機加工石墨型部件澆注前必須經較高溫度(不大于400℃)烘烤，是在真空中于950—1000℃宅下焙燒1.0—2.0h，以除去其中的吸附氣體。