GR1 titāna plāksnes apstrādes process
Augstā - gala ražošanā GR1 titāna sakausējuma plāksne (rūpnieciski tīra titāna TA1) ir kļuvusi par galveno materiālu aviācijas un kosmosa, jūras inženierijas, biomedicīnas un citām jomām, pateicoties tā titāna saturam, kas pārsniedz 99,5%, lielisku izturību pret koroziju, biokompitāciju un vieglo svaru. Tās apstrāde integrē metalurģisko, termiskās apstrādes un precizitātes veidošanas tehnoloģijas, un katram solim ir nepieciešama stingra kontrole, lai maksimāli palielinātu materiāla veiktspēju.
Izejvielu sagatavošana
GR1 titāna plāksnes apstrāde sākas ar augstu - tīrības titāna sūkli. Titāna tetrahlorīds tiek samazināts, izmantojot Kroll procesu, lai iegūtu titāna sūkļa daļiņas ar tīrību 99,7%. Pēc tam šīs daļiņas tiek sasmalcinātas, pārbaudītas un sajauktas, lai nodrošinātu vienotu sastāvu. Pēc tam, lai nospiestu titāna sūkli elektrodu sagatavēs, tiek izmantota vakuuma patērējama loka krāsns (VaR):
Procesa process: Ar spiedienu 300–500 MPa titāna sūkli granulas tiek iespiestas cilindriskās elektrodu sagatavēs ar diametru 500–800 mm un augstumu 1,2–1,5 m. Blīvums jākontrolē ar 1,8–2,0 g/cm³, lai kušanas laikā novērstu sabrukšanu.
Metināšanas montāža: Vairākas elektrodu sagataves ir savienotas ar plazmas metināšanu, lai veidotu 3-5 m garu kušanas elektrodu. Metināšanas savienojumi tiek pārbaudīti ultrasoniski, lai nodrošinātu tādu defektu kā poras un plaisu neesamību.
Vakuuma kausēšana: VAR krāsnī elektrodi ir izkausēti vakuuma vidē ar 10⁻²-10⁻³ Pa. Multiple Remelting Cycles (parasti 3–5 reizes) novērš segregāciju, galu galā izraisot titāna lietošanos ar vienmērīgu sastāvu. Skābekļa saturs ir stingri jākontrolē zem 0,08%, lai novērstu emblozēšanu.
Karsts ripošana
Titāna lietņu lietošana tiek veidota sākotnējās plātnēs, izmantojot karsto ritēšanas procesu. Šim procesam ir nepieciešams līdzsvars starp temperatūru, deformāciju un dzesēšanas ātrumu:
Sildīšanas fāze: Titāna lietņi tiek uzkarsēti līdz 950 - 1000 grādiem ar gāzi kurināmā krāsnī. Turēšanas laiks tiek aprēķināts, pamatojoties uz lietņu biezumu (2 stundas uz 100 mm), nodrošinot serdes temperatūras vienveidību ± 5 grādu.
Aptuveni ripošana: Divas - Roll Reversing Mill veic vairākas caurlaides, sasniedzot kopējo deformāciju 60–70%un ripojot titāna lietņus no 300 mm biezām līdz 50-80 mm biezām plātnēm. Samazinājumu par vienu caurlaidi kontrolē 15-20 mm, lai izvairītos no malu plaisām.
Pabeidzot ripošanu: pēc atkārtotas atkārtotas atkārtotas 900 - 950 grāda iegūšanas plātnes ir pabeigtas uz četrām - rullīti augstu - ātruma dzirnavām, sasniedzot galīgo biezumu 4 - 50 mm ar platuma pielaide ± 0,5 mm. Ripināšanas ātrums sasniedz 5-8m/s. Lai novērstu graudu rupjību, ir nepieciešama emulsijas dzesēšana, lai saglabātu galīgo ritošo temperatūru 750-800 grādos. Tiešsaistes iztaisnošana: 11 rullīšu iztaisnošanas mašīna tiek izmantota, lai iztaisnotu karsti velmētu plāksni, lai novērstu atlikušo spriegumu un saglabātu taisnīgumu, kas ir mazāks vai vienāds ar 2 mm/m.
Aukstā ritošā apdare
Karstā - velmētā plāksne notiek aukstā ripināšanā, lai vēl vairāk uzlabotu virsmas raupjumu un biezuma precizitāti:
Kuriņš un atkalēšana: karstā - Ripotā plāksne ir marinēta 15-20% slāpekļskābes un 1-3% hidrofluorskābes maisījumā, lai noņemtu virsmas oksīda skalu (aptuveni 0,1-0,3 mm bieza). Kurnu ātrumu kontrolē ar 1-2 m/min, lai novērstu pārmērīgu koroziju.
Aukstā velmēšanas deformācija: vairākām caurlaidēm tiek izmantots sešas - Roll Aukstā ritošā dzirnavas, panākot kopējo deformāciju 30-50%. Samazinājumu par caurlaidi kontrolē 0,1–0,5 mm ar ritošo spēku 1000-1500 tonnām. Galīgā biezuma tolerance ir ± 0,05 mm.
ATKLĀŠANA: Aukstā - velmētā plāksne tiek turēta vakuuma atkvēlināšanas krāsnī ar 700-750 grādu 2-4 stundas, lai novērstu darba sacietēšanu un atjaunotu plastiskumu. Pēc atkvēlināšanas cietība tiek samazināta līdz HV150-180, un pagarinājums tiek palielināts līdz vairāk nekā 25%.
Virsmas pulēšana: Mehāniskā pulēšana vai elektrolītiskā pulēšana tiek izmantota, lai samazinātu virsmas raupjumu līdz zem ra0.8 μm, ievērojot medicīnisko implantu un citu pielietojumu augstās kvalitātes prasības.
Ievietojiet - apstrādi un pārbaudi
Gatavās titāna plāksnes iziet virkni pasta - apstrādes un testēšanas procedūras:
Griešana un sagriezšana: lāzera vai ūdens strūklas griešanu izmanto, lai sagrieztu titāna plāksnes noteiktos izmēros. Izgrieztās malas tiek slīpētas (r0,5-1 mm), lai izvairītos no stresa koncentrācijas.
Non - Destruktīva pārbaude: Ultraskaņas testēšanu (UT) izmanto, lai noteiktu iekšējos defektus (piemēram, ieslēgumus un plaisas) ar jutīgumu līdz 0,5 mm. Eddy strāvas pārbaude (ET) tiek izmantota, lai pārmeklētu virsmas plaisas ar ātrumu līdz 10 m/min. Veiktspējas pārbaude: stiepes pārbaude saskaņā ar ASTM E8 stiepes izturību deva lielāku vai vienādu ar 240 MPa, ražas stiprumu, kas ir lielāks vai vienāds ar 170 MPa, un pagarinājums lielāks vai vienāds ar 24%. Korozijas pārbaude saskaņā ar ASTM G48 parādīja korozijas ātrumu, kas ir mazāks vai vienāds ar 0,001 mm gadā 3,5% NaCl šķīdumā.
Iepakojums un aizsardzība: titāna plāksnes ir pārklātas ar anti - rūsas eļļu un pārklāti ar VCI tvaika fāzes anti - rūsas plēvi. Koka kastes ir iesaiņotas ar putu dēli, lai novērstu transporta vibrāciju.
No titāna sūkļa līdz augstai - Precīzijas titāna plāksnei Gr1 titāna sakausējuma apstrāde ir rūpīga temperatūras, deformācijas un tīrības sasniegšana. Katra procesa parametra optimizācija iemieso materiālu zinātnes un inženiertehnoloģijas dziļo integrāciju, galu galā veicinot šī "visa - apaļā metāla" neaizvietojamo statusu augstā - gala tirgū.
