Dosky z titánových zliatin sú veľmi vyhľadávané v rôznych priemyselných odvetviach vďaka svojim vynikajúcim vlastnostiam, ako je vysoká pevnosť, nízka hustota, odolnosť proti korózii a dobrá tepelná odolnosť. Ako spoľahlivý dodávateľ platní z titánovej zliatiny som rád, že sa s vami môžem podeliť o podrobné výrobné procesy platní z titánovej zliatiny.
Príprava surovín
Prvým krokom pri výrobe platní z titánovej zliatiny je príprava surovín. Titánová špongia je základnou surovinou na výrobu titánových zliatin. Vyrába sa procesom Kroll, ktorý zahŕňa redukciu chloridu titaničitého (TiCl4) horčíkom (Mg) v inertnej atmosfére. Reakcia je nasledovná:
TiCl4 + 2Mg -> Ti + 2MgCl2
Výsledná titánová špongia má poréznu štruktúru a obsahuje nečistoty ako chlorid horečnatý, nezreagovaný horčík a ďalšie stopové prvky. Na získanie titánu vysokej čistoty sa špongia ďalej spracováva procesom vákuovej destilácie, aby sa odstránili tieto nečistoty.
Keď sa získa titánová huba vysokej čistoty, pridajú sa legovacie prvky podľa špecifických požiadaviek na zloženie zliatiny. Bežné legujúce prvky zahŕňajú hliník (Al), vanád (V), mangán (Mn) a molybdén (Mo). Tieto prvky sú starostlivo vyberané a pridávané v presných pomeroch, aby sa dosiahli požadované mechanické a fyzikálne vlastnosti titánovej zliatiny.
Tavenie a odlievanie ingotov
Po príprave suroviny nasleduje tavenie a odlievanie ingotov. Existuje niekoľko spôsobov tavenia zliatin titánu, pričom najčastejšie sa používa pretavenie vákuovým oblúkom (VAR).
V procese VAR sa pripravené suroviny vložia do vodou chladeného medeného téglika vo vákuovej komore. Medzi elektródou (vyrobenou zo zmesi surovín) a téglikom sa zapáli elektrický oblúk, ktorý vytvára vysokoteplotné teplo, ktoré roztaví suroviny. Proces tavenia sa uskutočňuje vo vákuu, aby sa zabránilo oxidácii a kontaminácii titánovej zliatiny.
Počas tavenia sú legujúce prvky rovnomerne rozdelené v roztavenom titáne. Po dokončení tavenia sa roztavený kov naleje do formy, aby sa vytvoril ingot. Ingot sa potom pomaly ochladí, aby sa zabezpečila jednotná a jemnozrnná štruktúra.
Ďalšou metódou tavenia je tavenie elektrónovým lúčom (EBM). V EBM sa na roztavenie surovín vo vákuovom prostredí používa vysokoenergetický elektrónový lúč. Táto metóda je obzvlášť vhodná na tavenie reaktívnych kovov, ako je titán, pretože môže poskytnúť vysoko čistý proces tavenia s presnou kontrolou parametrov tavenia.
Kovanie a valcovanie za tepla
Ingot získaný procesom odlievania má veľkú veľkosť zrna a môže obsahovať vnútorné chyby. Na zlepšenie mechanických vlastností a zníženie defektov sa ingot najskôr podrobí kovaniu.
Kovanie je proces, pri ktorom sa ingot zahreje na vhodnú kovaciu teplotu (zvyčajne medzi 800 °C - 1200 °C, v závislosti od zloženia zliatiny) a potom sa deformuje pôsobením tlaku. Tento proces môže rozbiť veľké zrná v ingote, zjemniť štruktúru zŕn a zlepšiť hustotu a homogenitu materiálu.
Po kovaní je predvalok za tepla valcovaný na požadovanú hrúbku. Valcovanie za tepla zahŕňa prechod polotovaru cez sériu párov valcov pri vysokých teplotách (nad teplotou rekryštalizácie titánovej zliatiny). Každý prechod cez valce znižuje hrúbku predvalku a zväčšuje jeho dĺžku a šírku. Keď materiál prechádza cez valce, štruktúra zŕn sa ďalej zjemňuje a zlepšujú sa mechanické vlastnosti.
Proces valcovania za tepla môže tiež vniesť do dosky z titánovej zliatiny určité textúry, ktoré môžu ovplyvniť jej anizotropné vlastnosti. Preto parametre valcovania, ako je teplota valcovania, redukcia valcovania a smer valcovania, musia byť starostlivo kontrolované, aby sa dosiahli požadované vlastnosti.
Valcovanie za studena a žíhanie
V niektorých prípadoch sa ďalšie valcovanie za studena vykonáva po valcovaní za tepla, aby sa dosiahla presnejšia hrúbka a lepšia povrchová úprava. Valcovanie za studena sa vykonáva pri izbovej teplote alebo blízko nej a môže zvýšiť pevnosť a tvrdosť dosky z titánovej zliatiny prostredníctvom mechanického vytvrdzovania.
Valcovanie za studena však tiež vnáša do materiálu vnútorné napätia, ktoré môžu viesť k praskaniu a zníženiu ťažnosti. Na uvoľnenie týchto vnútorných napätí a obnovenie ťažnosti materiálu sa vykonáva žíhanie.
Žíhanie je proces tepelného spracovania, pri ktorom sa za studena valcovaný plech z titánovej zliatiny zahreje na špecifickú teplotu (pod teplotu kovania) a udržiava sa po určitú dobu, po čom nasleduje pomalé ochladzovanie. Tento proces umožňuje materiálu rekryštalizovať, čím sa eliminuje vnútorné pnutie a zlepšuje sa ťažnosť a tvárnosť dosky.
Povrchová úprava
Povrchová úprava je dôležitým krokom pri výrobe platní z titánovej zliatiny. Môže zlepšiť kvalitu povrchu, odolnosť proti korózii a odolnosť proti opotrebovaniu dosiek.
Jednou z bežných metód povrchovej úpravy je morenie. Pri morení sa doska z titánovej zliatiny ponorí do roztoku kyseliny, zvyčajne zmesi kyseliny fluorovodíkovej (HF) a kyseliny dusičnej (HNO3). Tento proces môže odstrániť vodný kameň a vrstvu oxidu vytvoreného na povrchu počas predchádzajúcich krokov spracovania, výsledkom čoho je čistý a hladký povrch.
Ďalšou metódou povrchovej úpravy je náter. Na dosku zo zliatiny titánu možno aplikovať rôzne typy povlakov, ako sú keramické povlaky, polymérové povlaky a kovové povlaky. Tieto povlaky môžu poskytnúť dodatočnú ochranu proti korózii, opotrebovaniu a oxidácii a môžu tiež zlepšiť estetický vzhľad dosky.
Kontrola a kontrola kvality
Počas celého výrobného procesu sa vykonáva prísna kontrola kvality a kontrola, aby sa zabezpečilo, že konečné platne z titánovej zliatiny spĺňajú požadované normy.
Nedeštruktívne testovacie metódy, ako je ultrazvukové testovanie, rádiografické testovanie a testovanie magnetickými časticami, sa používajú na detekciu vnútorných defektov, ako sú praskliny, pórovitosť a inklúzie v doskách. Vykonáva sa aj chemická analýza, aby sa zabezpečilo, že zloženie zliatiny spĺňa špecifikované požiadavky.
Testovanie mechanických vlastností, vrátane testovania ťahom, testovania tvrdosti a testovania nárazom, sa vykonáva na určenie pevnosti, ťažnosti a húževnatosti dosiek. Vykonáva sa rozmerová kontrola, aby sa zabezpečilo, že dosky majú správnu hrúbku, šírku a dĺžku.
V našej spoločnosti ponúkame široký sortiment platní z titánovej zliatiny vrPásik z titánovej zliatiny TB2,Gr.9 doska z titánovej zliatiny, aTB5 doska z titánovej zliatiny. Naše produkty sú vyrábané pomocou najmodernejších technológií a prísnych postupov kontroly kvality, aby bola zabezpečená najvyššia kvalita a výkon.
Ak máte záujem o vysokokvalitné platne z titánovej zliatiny, odporúčame vám, aby ste sa na nás obrátili a porozprávali sa o obstarávaní. Náš tím odborníkov je pripravený pomôcť vám pri výbere najvhodnejších platní z titánovej zliatiny pre vaše špecifické aplikácie a poskytnúť vám najlepšie možné riešenia.
Referencie
- Boyer, RR, Welsch, G., & Collings, EW (1994). Príručka vlastností materiálov: Zliatiny titánu. ASM International.
- Donachie, MJ (2000). Titán: Technická príručka. ASM International.
