Odabir pravih sirovina je temelj učinka.
Performanse titanijumskih šipki određuju se na osnovu sirovina. Prvi korak u proizvodnji titanijumskih šipki je odabir odgovarajuće klase legure titana:
1. Čisti titanijum: jaka otpornost na koroziju, pogodna za hemijske cevovode, ali sa prosečnom čvrstoćom;
2. Ti-6Al-4V: Visoka čvrstoća, dobra žilavost, obično se koristi u vazduhoplovstvu, oslanja se na klipnjače raketnih motora;
3. Ti-3Al-2.5V: Odlične performanse zavarivanja, obično se koriste u hidrauličnim cjevovodima aviona;
4. Medicinske{1}}legure titanijuma: Strogo kontrolisane nečistoće (veoma nizak sadržaj O i N), obezbeđujući "mirnu koegzistenciju" sa ljudskim telom.
Čak i ako se radi o istom brendu, čistoća sirovina je vrlo važna. Na primer, titanijumske šipke koje se koriste za proizvodnju srčanih stentova imaju potrebu za nečistoćama kao što su gvožđe i ugljenik na 'ppm nivou' (delovi na milion), jer čak i mali deo nečistoće može izazvati odbacivanje od strane ljudskog tela.
Rafinirajte i lijevajte kako biste dobili 'besprijekorne' titanijumske ingote.
Ako su sirovine "geni", onda je topljenje ključna faza "fetalnog razvoja". Titanijum ima veoma "čudan" temperament; na visokim temperaturama, lako se "sprijatelji" sa kiseonikom i azotom, a kada se kontaminira, postaje krhka. Zbog toga se topljenje titana mora izvoditi u vakuumu ili u okruženju inertnog plina. Trenutno postoje dva glavna procesa topljenja:
1. Vakuumsko lučno pretapanje (VAR): Titanijumske sirovine se utiskuju u elektrode, i tope u vakuumskoj peći propuštanjem struje kroz njih, razlažući se u ingote poput "3D štampanja". Nedostatak je što je veoma teško ukloniti nečistoće visoke{3}}gustine (kao što su volfram i molibden);
2. Topljenje na hladnom ognjištu (EBCHM/PACHM): Titanijumski materijal se topi na hladnom ognjištu pomoću elektronskog snopa ili plazma luka, gdje se nečistoće filtriraju poput "pijeska koji se taloži na dnu", omogućavajući proizvodnju čistijih titanijumovih ingota, pogodnih za visoke-krajnje avio-svemirske primjene (trenutna brzina topljenja mora biti i brzina topljenja u svemiru); precizno kontrolisan.
Na primjer, ako je brzina topljenja prebrza, unutar ingota titanijuma će postojati "šupljine koje se skupljaju" (poput parenog peciva koji se nije pravilno digao); ako je presporo, može rezultirati segregacijom sastava, slično kao da pirinač tone na dno lonca prilikom pravljenja kongeea.
Toplinska obrada titanijumskih šipki 'prilagođena' mikrostruktura Uobičajeni 'paketi' toplinske obrade:
1. Homogenizaciono žarenje: Zagrevanje titanijumskog ingota na visoke temperature (kao što je 800-900 stepeni) i držanje da bi se eliminisala segregacija sastava tokom topljenja, slično kao mesenje testa za ravnomernu raspodelu brašna;
2. Rekristalizacijsko žarenje: Zagrijavanje nakon vruće obrade kako bi se omogućilo 'zgnječenim' zrncima da izrastu u mala, jednolična nova zrna, vraćajući plastičnost i sprječavajući titanijumske šipke da postanu 'krhke';
3. Starenje otopine: Za tip legura titanijuma (kao što je TC4), prvo zagrijavanje blizu tačke fazne transformacije (oko 980 stepeni), zatim brzo gašenje vodom da bi se faza „zamrznula“, nakon čega slijedi starenje na niskoj-temperaturi za taloženje malih faza, kao što je „dodavanje sredstva za ojačavanje metalu preko 0%, što može povećati čvrstoću od 3%.“
Termomehanička prerada titanijumskih ingota u materijal:
1. Temperatura: Obrada iznad tačke transformacije beta faze (beta kovanje) može dati gruba zrna, pogodna za komponente koje zahtevaju visoku žilavost; obrada u alfa-beta regiji može proizvesti finu dvofaznu strukturu veće čvrstoće;
2. Količina deformacije: Omjer kovanja (omjer površine poprečnog-površine prije i poslije deformacije) mora dostići najmanje 3:1 da bi se efektivno 'kompaktirali' poroznost i plinoviti džepovi u ingotu, slično miješenju tijesta dok ne bude 'glatko i ne{4}}ljepljivo';
3. Brzina: Spora deformacija omogućava zrnu da ima vremena da se 'preuredi', smanjujući unutrašnji stres; brza deformacija može oplemeniti zrna, povećavajući snagu.
Površinska obrada titanijumskih šipki
'Izgled' i 'trajnost' titanijumskih šipki u potpunosti se oslanjaju na površinsku obradu. Različiti procesi mogu davati titanijumske šipke različitim 'supermoći':
1. Kiselo kiseljenje: kupanje u miješanoj otopini fluorovodonične kiseline i dušične kiseline kako bi se uklonio oksidacijski sloj nastao tokom vruće obrade (ovaj sloj može učiniti titan lomljivim), otkrivajući svježu površinu titanijuma;
2. Pjeskarenje/Peskarenje: Upotreba čestica pijeska velike brzine za 'udaranje' u površinu titanijumske šipke, što može ukloniti defekte i stvoriti tlačni stres na površini, kao što je dodavanje sloja 'nevidljivih opruga' na titanijumsku šipku, poboljšavajući vijek trajanja zamora za preko 50%, pogodno za upotrebu u motorima aviona;
3. Elektrolitičko poliranje: Medicinski titanijumski štapići (kao što su zubni implantati) moraju proći ovaj proces kako bi se smanjila hrapavost površine na ispod 0,1 mikrona, što otežava bakterijama da 'prianjaju', čime se smanjuje rizik od infekcije;
4. Anodizacija: Primjena električne struje na titanijumsku šipku uzrokuje stvaranje oksidnog filma na površini, koji nije samo otporan na koroziju-već se također može bojati u raznim bojama, što se obično koristi za vrhunske-remene za satove.
Testiranje predmeta
1. Hemijski sastav: Koristite spektrometar za 'skeniranje' i osigurajte da je sadržaj elementa legure precizan do najmanjeg stepena;
2. Mehanička svojstva: Prelomite nekoliko 'uzorka' da biste testirali čvrstoću i izduženje; ako ne uspiju, cijela serija će biti odbačena;
3. Ne-testiranje: Koristite ultrazvuk za provjeru unutrašnjih defekata kao što je 'ultrazvučno skeniranje', ispitivanje vrtložnim strujama za otkrivanje površinskih pukotina i X-zrake za pronalaženje 'skrivenih' inkluzija;
4. Mikrostruktura: Koristite mikroskop da posmatrate veličinu zrna i distribuciju, kao što je 'izvođenje CT skeniranja na metalu', kako biste osigurali da efekat termičke obrade zadovoljava standarde.
Naša kompanija je uspostavila sveobuhvatnu tehničku podršku i sistem postprodajnih usluga, pružajući brzu reakciju i sistematska rješenja od strane profesionalnog tima, pokrivajući cijeli niz usluga uključujući upute za instalaciju proizvoda, redovno održavanje i tehničko savjetovanje.
