Titaanjuhtme ettevalmistamise protsess
Titaanjuhtmega, millel on erakordsed omadused, nagu kõrge tugevus, madal tihedus ja korrosioonikindlus, mängib võtmerolli paljudes valdkondades, sealhulgas kosmose, meditsiiniseadmete ja keemiatööstuses. Selle ettevalmistusprotsess mõjutab otseselt titaantraadi kvaliteeti ja jõudlust. Järgmises jaotises kirjeldatakse titaani traadi ettevalmistamise protsessi.
Tooraine ettevalmistamine ja sulamine
Tooraine valik
Titaanitraadi tootmiseks mõeldud peamine tooraine on titaankäsna, poorne, lahtine käsnitaoline titaanmetall, mille puhtus ületab tavaliselt 99,5%. Lisaks titaanjuhtme sulami koostise nõuetest lisatakse puhta -metallidena või vahepealseid sulamitesse muid legeerivaid elemente, nagu alumiinium, vanaadium ja molübdeen, et suurendada titaantraadi spetsiifilisi omadusi.
Sulamisprotsess
Valitud titaankäik ja legeerivad elemendid on segatud konkreetses proportsioonis ja sulatatakse seejärel vaakumitarvete kaare ahjus. Vaakumis sulatab kaare tekitatud kõrge temperatuur tooraine, moodustades ühtlase titaanisulami sula. Sulamisprotsessi käigus tuleb rangelt kontrollida selliseid parameetreid nagu temperatuur, vaakumtase ja sulamisaeg, et tagada sulami koostise ühtlus ja puhtus, vähendada lisandeid ja pakkuda kvaliteetseid kalleteid järgnevaks töötlemiseks.
Tühi sepistamine
Kuumutusravi
Sulatatud titaansulami valuplokk asetatakse kütteahju ja kuumutatakse sobivasse temperatuurivahemikku. Küttetemperatuur varieerub erinevate titaansulami hinnete puhul, tavaliselt teatud vahemikus madalam kui trans -temperatuur. Kuumutamise eesmärk on saavutada järgneva sepistamiseks sobiv plastiline olek.
Sepistamise protsess
Tühi sepistamine toimub kuumutatud valuplokil, kasutades kas avatud sepistamist või surma. Avatud sepistamine kasutab esialgse kuju saavutamiseks viskamiseks ja pigistamiseks lihtsaid tööriistu ja seadmeid. Die sepistamine hõlmab valuploki paigutamist konkreetsesse sepistamiseks, mille tulemuseks on täpsemate kujundite ja mõõtmetega kangid. Sepimisprotsessi ajal tuleb deformatsiooni, sepistamiskiirust ja jahutusmeetodit hoolikalt kontrollida, et vältida puudusi nagu praod, parandada tooriku sisemist struktuuri ja suurendada selle mehaanilisi omadusi.
Veeremisprotsess
Kuum veeremine
Billet pärast sepistamist on kuum rullitud. Kuuma veeremise ajal pigistatakse ja deformeerub kandel kõrgetel temperatuuridel rullid, vähendades järk-järgult selle ristlõike mõõtmeid ja pikendades selle pikkust. Kuum veeremine parandab veelgi tooriku tihedust ja mehaanilisi omadusi, suurendades samal ajal ka selle pinna kvaliteeti. Kuuma veeremisprotsessi ajal on titaantraadi mõõtmete täpsuse ja mikrostruktuuri tagamiseks vajalik parameetrite, näiteks veeretemperatuuri, veeremiskiiruse ja vähendamise parameetrite täpne juhtimine.
Külm veeremine
Pärast kuuma veeremist läbib titaanitraadi toori enne külma veeremisprotsessi sisenemist pinnaprotseduure, näiteks marineerimist. Külm veeremine deformeerub titaantraat veelgi toatemperatuuril, kasutades soovitud läbimõõdu ja mõõtmete täpsuse saavutamiseks mitut veeremispassi. Külma veeremisprotsessi käigus töötab titaantraat karemas, mille tulemuseks on suurenenud tugevus ja karedus, kuid vähendas plastilisust ja sitkust. Seetõttu tuleb külma veeremise deformatsiooni ja keskmise lõõmutamise protsessi astet vastavalt titaanjuhtme soovitud jõudlusnõuetele vastavalt optimaalsetele üldistele omadustele saavutada vastavalt titaanjuhtme soovitud jõudlusnõuetele.
Joonistusprotsess
Dievalik
Joonistamine on titaantraadi edasiseks vedeldamiseks ja täpsete mõõtmete saavutamiseks võtmeprotsess. Valige titaanjuhtme lõplike spetsifikatsioonide põhjal sobiv joonistus. Die auku kuju ja mõõtmete täpsus mõjutavad otseselt titaantraadi kvaliteeti. Dies on tavaliselt valmistatud kõrge kõvalisusega materjalidest, näiteks teemant või tsementeeritud karbiidist, et tagada kulumiskindlus ja mõõtmete stabiilsus.
Joonistusprotsess
Külma rullikuga titaantraat juhitakse läbi joonistusmasina, kus see tõmmatakse läbi joonise suremise, vähendades selle läbimõõtu ja suurendades pikkust. Joonistamisprotsess viiakse tavaliselt läbi mitme läbisõiduga. Pärast iga joonisepassi nõuab titaantraat lõõmutamist, et kaotada töö kõvenemine ja taastada järgneva joonise jaoks oma plastilisus. Traadi pinna kvaliteedi ja mõõtmete täpsuse tagamiseks tuleb rangelt kontrollida selliseid parameetreid nagu joonistuskiirus, joonistusjõud ja määrdetingimused.
Kuumtöötlemisprotsess
Lõõmutamine
Lõõmutamine on levinud kuumtöötluse protsess, mida kasutatakse titaanjuhtme tootmisel. Selle peamine eesmärk on kõrvaldada töötlemise ajal tekitatud sisemine stress ja töö kõvenemine, parandada selle plastilisust ja sitkust ning suurendada mikrostruktuuri ühtlust. Lõõmustamisravi võib liigitada stressi leevendamiseks, vahepealseteks ja lõplikuks lõõmutamiseks, sõltuvalt titaanjuhtme koostise ja jõudlusnõuetest. Stressi leevendamist, mis on tehtud madalamal temperatuuril, kasutatakse peamiselt külma töö ajal tekkiva jääkpinge kõrvaldamiseks. Traadi plastilisuse taastamiseks tehakse külma veeremise või joonistamise ajal vahepealne lõõmutamine. Lõpp lõpule viiakse pärast seda, kui traadi on lõpule jõudnud, et saavutada lõplikud omadused ja mikrostruktuur.
Muud kuumtöötlused
Lisaks lõõmutamisele võib titaantraat sõltuvalt selle kavandatud kasutamisest läbi viia ka kuumtöötlusi, näiteks kustutamist ja vananemist. Kustutamine annab kõrge tugevuse ja kõvaduse, samas kui vananemine stabiliseerib veelgi selle mikrostruktuuri ja omadusi, parandades selle üldisi mehaanilisi omadusi.
Pinnatöötlus
Marineerimine
Pakkimine on ülioluline protsess oksiidi skaala ja lisandite eemaldamiseks titaantraat pinnalt. Titaantraat on sukeldatud teatud kontsentratsiooniga happelisse lahusesse. Keemiline reaktsioon eemaldab pinnaoksiidi kihi ja mustuse, jättes traadi pinna puhtaks ja siledaks. Marineerimisprotsessi ajal tuleb traadi pinna liigse korrosiooni vältimiseks rangelt kontrollida happe kontsentratsiooni, temperatuuri ja töötlemisaega.
Lihvimine
Titaanitraadi pinnakvaliteedi edasiseks parandamiseks ja kõrge pinna viimistlust vajavate rakenduste, näiteks meditsiiniseadmete ja ehete nõuete nõuete täitmiseks, saab titaantraadi lihvida. Poleerimismeetodid hõlmavad mehaanilist poleerimist, keemilist poleerimist ja elektrokeemilist poleerimist. Mehaaniline poleerimine kasutab titaani traadi pinna poleerimiseks selliseid tööriistu nagu liivapaber ja puhverdavad rattad; Keemiline poleerimine ja elektrokeemiline poleerimine kasutavad ereda viimistluse saavutamiseks keemilisi või elektrokeemilisi efekte.
Titaanjuhtme tootmisprotsess on keeruline ja delikaatne, hõlmates mitut etappi ja ranget protsessi kontrolli. Ainult teaduslike ja ratsionaalsete tootmisprotsesside kaudu saab erinevate valdkondade vajaduste rahuldamiseks ja sellega seotud tööstuste arengu edendamiseks koostada kvaliteetseid suure jõudlusega titaantraadi.
