Titaani valtsimisprotsess ja jõudlus
Titaanvaltsimine viitab valtsitud detaili struktuurilisele juhtimisele metallmaterjalide valtsimisprotsessi ajal, et saada suurepäraste konstruktsiooniomadustega plaate või profiile.
Titaani valtsimisprotsess kasutab titaanisulami suurepärast korrosioonikindlust, mehaanilisi omadusi ja häid plastitöötlusomadusi, et valtsida titaanisulamist plaate või profiile teatud temperatuuril, et saada soovitud tooteid.
Titaanplaatidel, mida sageli nimetatakse titaanteraseks või titaani legeerteraseks, on kõrged omadused, nagu korrosioonikindlus ja väsimustugevus.
Praegu kasutatakse titaanisulamist plaate laialdaselt tööstuslikus tootmises.
Titaani nimetatakse "superteraseks" selle suurepärase korrosioonikindluse tõttu.
Kuna aga titaanvaltsplaate tuleb valtsimise ajal jahutada, kasutatakse külmvaltsitud või külmvormitud terast tavaliselt valtspingis külmpainutamise ja külmvaltsimisega seotud abiseadmetena.
1. Titaani valtsimisprotsess
Kuna titaanil on kõrge korrosioonikindlus, tuleb titaanisulameid valtsimise ajal teatud temperatuuril valtsida.
Titaanisulamid võib vastavalt kasutusaladele jagada mitmeks tüübiks.
Näiteks lennunduses kasutatavad titaanisulamid hõlmavad peamiselt titaanipõhiseid ja kroomi-titaani sulameid:
Lennunduses kasutatavad titaanipõhised sulamid viitavad üldiselt titaani-kroomi sulamile (tuntud ka kui täistitaanteras) ja titaannikklile (tuntud ka kui pooltäisnikkelteras).
Laevade ja lennukite tootmiseks kasutatavad titaanisulamid on peamiselt titaan-nikkel ja vanaadiumi legeerteras.
Enamik neist titaanterastest on toodetud vanaadiumi sisaldavast kroom-vanaadiumi titaanist (VTi) roostevabast terasest.
2. Titaanplaatide mitmed jõudlusnäitajad
Korrosioonikindlus: merevees on titaanplaatide korrosioonikiirus palju madalam kui teistel terastel, seetõttu nimetatakse seda "superteraseks".
Tugevus ja plastilisus: Titaanplaatidel on hea tugevus ja plastilisus ning need vastavad erinevate kasutusalade nõuetele.
Keevitusjõudlus: titaanisulamil on suurepärane keevitusjõudlus ja selle keevitusprotsess on suhteliselt lihtne. Kasutada võib käsitsi kaarkeevitust, kõrg- või madalsageduslikku takistuskeevitust või kõvajoodisjootmist.
Sitkus: titaanisulamil on väga hea sitkus ja seda ei ole kerge löögikoormusel puruneda.
Töökarastusomadused: Titaanisulamitel on head töötlemisomadused. Nõutavad kõvastusomadused on saavutatavad külm-, kuumdeformatsiooni või mehaanilise töötlemise teel, parandades seeläbi nende plastilisust ja tugevust.
Stabiilsus: kuna titaanil on kõrge keemiline stabiilsus (peaaegu ei reageeri teiste elementidega), on titaanplaatidel tugev korrosioonikindlus.
3. Sissejuhatus titaanplaadi valtsimisprotsessi mõjutavatesse teguritesse
Valtsimistemperatuuri tõustes muutub titaanisulamist lehes sadestunud faaside tüüp, suurus ja jaotus ning samal ajal muutub ka selle tera kasvukäitumine.
Valtsimisprotsessi ajal, kuna titaanisulamil on kõrge korrosioonikindlus ja tugev väsimuskindlus, kasutatakse seda valtsimistehases külmpainutamise ja külmvaltsimisega seotud abiseadmetena.
Kuna aga titaanisulamist plaate tuleb tootmisprotsessi käigus jahutada, kasutatakse neid üldiselt külmpainutus- ja külmsirgestusseadmete materjalina.
Kui plaadi algne struktuur on külmdeformatsiooniprotsessi ajal plaatkonstruktsioon või plaadil on jämedad terad, halb plaadi kuju või segregatsioon, põhjustab see kõrgeid tootmiskulusid ja titaanplaatide halba kvaliteeti.
Seetõttu tuleb seda tegelikus tootmises valtsida ja lõõmutada, et saavutada paremad terviklikud mehaanilised omadused ja töötlemisjõudlus.
Pärast lõõmutamist muutub plaadi pinnakvaliteet halvemaks, kuna terade rafineeritus muutub kõrgemaks või ilmnevad muud defektid (nt tugev segregatsioon jne). Seetõttu on plaadi ideaalsema pinnakvaliteedi saavutamiseks vaja lõõmutamise käigus läbi viia silumine, servade eemaldamine, jäsemete eemaldamine ja muud töötlused.
