Procesul de procesare a plăcilor de titan GR1
În fabricarea ridicată -, placa de aliaj de titan GR1 (TA1 industrial pură TA1) a devenit un material de bază în aerospațială, inginerie marină, biomedicală și alte câmpuri datorită conținutului său de titan care depășește 99,5%, rezistență excelentă la coroziune, biocompatibilitate și proprietăți ușoare. Prelucrarea sa integrează tehnologii metalurgice, terminate și de formare de precizie, fiecare etapă necesitând un control strict pentru a maximiza performanța materială.
Pregătirea materiei prime
Prelucrarea plăcii de titan GR1 începe cu prepararea buretei de puritate -} puritate. Tetraclorura de titan este redusă folosind procesul Kroll pentru a produce particule de burete de titan cu o puritate de 99,7%. Aceste particule sunt apoi zdrobite, ecranate și amestecate pentru a asigura o compoziție uniformă. Ulterior, este utilizat un cuptor cu arc consumabil în vid (VAR) pentru a apăsa buretele de titan în semifabricate de electrod:
Proces de presare: sub o presiune de 300-500 MPa, granulele de burete de titan sunt presate în semifabricate de electrod cilindric cu un diametru de 500-800 mm și o înălțime de 1,2-1,5 m. Densitatea trebuie controlată la 1,8-2,0 g/cm³ pentru a preveni prăbușirea în timpul topirii.
Ansamblu de sudare: Mai multe semifabricate de electrod sunt conectate prin sudare cu plasmă pentru a forma un electrod de topire lung de 3-5 m. Îmbinările de sudură sunt inspectate cu ultrasunete pentru a asigura absența defectelor precum porii și fisurile.
Topirea în vid: Într-un cuptor var, electrozii sunt topiți într-un mediu de vid de 10⁻²-10⁻³ Pa. Cicluri multiple de remelare (de obicei de 3-5 ori) elimină segregarea, rezultând în cele din urmă un lingouri de titan cu o compoziție uniformă. Conținutul de oxigen trebuie controlat strict sub 0,08% pentru a preveni îmbrăcămintea.
Rulare fierbinte
Lingele de titan sunt formate în plăci inițiale printr -un proces de rulare la cald. Acest proces necesită un echilibru între temperatură, deformare și rata de răcire:
Faza de încălzire: Lingele de titan sunt încălzite la 950 - 1000 de grade într-un cuptor cu gaz. Timpul de reținere este calculat pe baza grosimii lingourilor (2 ore la 100mm), asigurând o uniformitate a temperaturii de bază de ± 5 grade.
Rolling Rough: A Two - Roll Reversing Mill efectuează mai multe treceri, obținând o deformare totală de 60-70%și rulând lingourile de titan de la 300 mm grosime la 50-80 mm grosime. Reducerea pe trecere este controlată la 15-20 mm pentru a evita fisurile de margine.
Finalizarea rulării: după reîncălzire la 900 - 950 grade, plăcile sunt terminate pe o moară de viteză de patru -} -}, obținând o grosime finală de 4 - 50mm cu o toleranță de lățime de ± 0,5mm. Vitezele de rulare ajung la 5-8m/s. Răcirea emulsiei este necesară pentru a menține temperatura finală de rulare la 750-800 grad pentru a preveni îngroșarea cerealelor. Îndreptarea în linie: o mașină de îndreptare cu 11 role este utilizată pentru a îndrepta placa cu role la cald pentru a elimina stresul rezidual și pentru a menține o dreaptă mai mică sau egală cu 2mm/m.
Finisare la rulare rece
Placa rulată fierbinte - suferă o rulare rece pentru a îmbunătăți în continuare rugozitatea suprafeței și precizia grosimii:
Pătuitul și descalarea: placa laminată fierbinte - este murată într-un amestec de acid azotic de 15-20% și 1-3% acid hidrofluoric pentru a îndepărta scala de oxid de suprafață (aproximativ 0,1-0,3 mm grosime). Viteza de decapare este controlată la 1-2m/min pentru a preveni coroziunea excesivă.
Deformarea la rulare la rece: o moară de șase - rulează la rece se folosește pentru mai multe treceri, obținând o deformare totală de 30-50%. Reducerea pe trecere este controlată la 0,1-0,5 mm, cu o forță de rulare de 1000-1500 tone. Toleranța finală a grosimii este de ± 0,05mm.
Recuperare: Placa rulată - este ținută într-un cuptor de recoacere în vid la 700-750 grade pentru 2-4 ore pentru a elimina întărirea muncii și a restabili plasticitatea. După recoacere, duritatea este redusă la HV150-180, iar alungirea este crescută la peste 25%.
Lustruirea suprafeței: lustruirea mecanică sau lustruirea electrolitică este utilizată pentru a reduce rugozitatea suprafeței la sub RA0.8 μm, îndeplinind cerințele de înaltă calitate a suprafeței de implanturi medicale și alte aplicații.
POST - procesare și testare
Plăcile de titan terminate suferă o serie de proceduri de procesare și testare -:
Tăierea și tăierea: tăierea cu laser sau jet de apă este utilizată pentru a tăia plăcile de titan în dimensiuni specificate. Marginile tăiate sunt timutate (R0.5-1mm) pentru a evita concentrația de stres.
Non - Testare distructivă: testarea ultrasonică (UT) este utilizată pentru a detecta defecte interne (cum ar fi incluziuni și fisuri) cu o sensibilitate de până la 0,5 mm. Testarea curentului Eddy (ET) este utilizată pentru a ecraniza pentru fisurile de suprafață cu o viteză de până la 10 m/min. Testarea performanței: testarea la tracțiune în funcție de ASTM E8 a obținut o rezistență la tracțiune mai mare sau egală cu 240 MPa, o rezistență la randament mai mare sau egală cu 170 MPa și alungire mai mare sau egală cu 24%. Testarea coroziunii conform ASTM G48 a demonstrat o rată de coroziune mai mică sau egală cu 0,001 mm/an într -o soluție NaCl de 3,5%.
Ambalaj și protecție: plăcile de titan sunt acoperite cu ulei anti - și acoperite cu faza de vapori VCI anti - film de rugină. Lăzile din lemn sunt ambalate cu placă de spumă pentru a preveni vibrațiile de transport.
De la burete de titan la mare - Placă de titan de precizie, procesarea aliajului de titan GR1 este o urmărire minuțioasă a temperaturii, deformării și purității. Optimizarea fiecărui parametru de proces întruchipează integrarea profundă a tehnologiei de știință și inginerie a materialelor, contribuind în cele din urmă la statutul de neînlocuit al acestei „toate - metal rotund” pe piața finală -.
