Proces obrade TITANIUM PLOČA
U visokoj - krajnjim proizvodnjama, ploča legura od titana Gr1 (industrijski čista titanij TA1) postala je osnovni materijal u zrakoplovnim, morskim inženjeringom, biomedicinskim i drugim poljima zbog svog sadržaja titana većeg od 99,5%, izvrsne otpornosti korozije, biokompaksibilnosti i lakih svojstava. Njegova obrada integrira metalurške, toplinske obrade i precizno formiranje tehnologija, pri čemu svaki korak zahtijeva strogu kontrolu kako bi se maksimizirala materijalna performanse.
Priprema sirovina
Obrada ploče od titana Gr1 započinje s pripremom visoke - spužve čistoće. Titanijum tetraklorid se smanjuje korištenjem Kroll -ovog postupka za proizvodnju čestica spužve od titana s čistoćom od 99,7%. Te se čestice zatim drobe, pregledavaju i miješaju kako bi se osiguralo ujednačen sastav. Nakon toga, vakuumska lučna peć (var) koristi se za pritisak spužve titana na praznine elektroda:
Proces pritiska: Pod tlakom od 300-500 MPa, granule spužva od titana pritisne se u cilindrične praznine elektroda s promjerom od 500-800 mm i visinom od 1,2-1,5 m. Gustoća se mora kontrolirati na 1,8-2,0 g/cm³ kako bi se spriječilo kolaps tijekom taljenja.
Sklop zavarivanja: Višestruki elektrodni praznici spojeni su zavarivanjem u plazmi kako bi se stvorila elektroda za topljenje dugačke 3-5 m. Zglobovi zavarivanja ultrazvučno se pregledavaju kako bi se osiguralo odsutnost oštećenja poput pora i pukotina.
Vakuumsko topljenje: U var peći se elektrode rastope u vakuumskom okruženju od 10 q²-10⁻³ PA. Višestruki ciklusi remeltinga (obično 3-5 puta) uklanjaju segregaciju, što u konačnici rezultira titanovim ingotom s ujednačenim sastavom. Sadržaj kisika mora se strogo kontrolirati ispod 0,08% kako bi se spriječilo umiješanje.
Vruće valjanje
Titanijski ingoti formiraju se u početne ploče kroz vrući postupak valjanja. Ovaj postupak zahtijeva ravnotežu između temperature, deformacije i brzine hlađenja:
Faza grijanja: ingoti od titana zagrijavaju se na 950 - 1000 stupnjeva u peći na plin. Vrijeme zadržavanja izračunava se na temelju debljine ingota (2 sata na 100 mm), osiguravajući jednoličnost temperature jezgre od ± 5 stupnjeva.
Grubo kotrljanje: Dva - mlin za obrtanje kotrljanja izvodi više prolaza, postižući ukupnu deformaciju od 60-70%i kotrljajući ingote od titana s debljine 300 mm do 50-80 mm debljine ploča. Smanjenje po prolazu kontrolira se na 15-20 mm kako bi se izbjegle pukotine ruba.
Završeno kotrljanje: Nakon ponovnog zagrijavanja na 900 - 950 stupnjeva, ploče su završene na četiri - kotrljanja visokog - mlina za brzinu, postižući konačnu debljinu od 4 - 50 mm s tolerancijom širine ± 0,5 mm. Brzine kotrljanja dosežu 5-8m/s. Za održavanje konačne temperature valjanja potrebno je hlađenje emulzije na 750-800 stupnjeva kako bi se spriječilo zrno zgražanje. Ispravljanje u liniji: Stroj za ispravljanje 11 kotrljanja koristi se za ispravljanje vruće valjane ploče kako bi se uklonila zaostali stres i održala ravnicu manju od ili jednaka 2 mm/m.
Hladno kotrljanje završetka
Vruća - valjana ploča podvrgava se hladnom kotrljanju kako bi se dodatno poboljšala hrapavost i točnost debljine površine:
Kisenje i descaling: Vruća - Rolana ploča ukiseljena je u smjesi od 15-20% dušične kiseline i 1-3% hidrofluorne kiseline za uklanjanje ljestvice površinskog oksida (debljine približno 0,1-0,3 mm). Brzina kiseline kontrolira se na 1-2m/min kako bi se spriječila pretjerana korozija.
Hladna deformacija kotrljanja: Šest - kotrljanja hladnog kotrljanja koristi se za više prolaza, postižući ukupnu deformaciju od 30-50%. Smanjenje po prolazu kontrolira se na 0,1-0,5 mm, s kotrljanjem sile od 1000-1500 tona. Konačna tolerancija debljine je ± 0,05 mm.
Žarenje: hladna - valjana ploča drži se u peći za usisavanje na 700-750 stupnjeva u trajanju od 2-4 sata kako bi se uklonila otvrdnjavanje rada i vratila plastičnost. Nakon žarenja, tvrdoća se smanjuje na HV150-180, a produženje se povećava na preko 25%.
Površinsko poliranje: Mehaničko poliranje ili elektrolitičko poliranje koristi se za smanjenje hrapavosti površine na ispod RA0.8 μm, udovoljavajući visokim potrebama kvalitete medicinskih implantata i drugih primjena.
Post - Obrada i testiranje
Gotove ploče od titana podvrgavaju se nizu postupaka obrade i ispitivanja post -:
Rezanje i rezanje: Za rezanje lasera ili vodenog mlaza koristi se za rezanje titanijskih ploča na navedene veličine. Rezni rubovi su obrubljeni (R0,5-1mm) kako bi se izbjegla koncentracija stresa.
Non - Destruktivno testiranje: Ultrazvučno testiranje (UT) koristi se za otkrivanje unutarnjih oštećenja (poput uključivanja i pukotina) s osjetljivošću do 0,5 mm. Ispitivanje vrtložne struje (ET) koristi se za prikaz površinskih pukotina brzinom do 10 m/min. Ispitivanje performansi: Ispitivanje zatezanja prema ASTM E8 dalo je vlačnu čvrstoću veću ili jednaku 240 MPa, čvrstoću prinosa veću od ili jednaka 170 MPa i izduživanje veće od ili jednako 24%. Ispitivanje korozije prema ASTM G48 pokazalo je stopu korozije manju od ili jednaka 0,001 mm/godišnje u 3,5% otopini NaCl.
Pakiranje i zaštita: Titanijske pločice obložene su anti - uljem hrđe i obložene VCI isparljivom faznom anti - RUST Film. Drvene sanduke prepune su ploče od pjene kako bi se spriječilo transportne vibracije.
Od spužve od titana do visoke - precizne ploče od titana, obrada legure titana Gr1 je pažljiva potraga za temperaturom, deformacijom i čistoćom. Optimizacija svakog parametra procesa utjelovljuje duboku integraciju znanosti o materijalima i inženjersku tehnologiju, u konačnici doprinoseći nezamjenjivom statusu ovog "All - okruglog metala" na krajnjem krajnjem tržištu -.
