Plăcile din aliaj de titan sunt foarte căutate în diverse industrii datorită proprietăților lor excelente, cum ar fi rezistența ridicată, densitatea scăzută, rezistența la coroziune și rezistența bună la căldură. În calitate de furnizor de încredere de plăci din aliaj de titan, sunt încântat să vă împărtășesc procesele detaliate de fabricație a plăcilor din aliaj de titan.
Pregătirea materiei prime
Primul pas în fabricarea plăcilor din aliaj de titan este pregătirea materiilor prime. Buretele de titan este materia primă de bază pentru producția de aliaje de titan. Este produs prin procesul Kroll, care implică reducerea tetraclorurii de titan (TiCl₄) cu magneziu (Mg) într-o atmosferă inertă. Reacția este următoarea:
TiCl₄ + 2Mg → Ti + 2MgCl2
Buretele de titan rezultat are o structură poroasă și conține impurități precum clorură de magneziu, magneziu nereacționat și alte oligoelemente. Pentru a obține titan de înaltă puritate, buretele este prelucrat în continuare printr-un proces de distilare în vid pentru a îndepărta aceste impurități.
Odată ce buretele de titan de înaltă puritate este obținut, elementele de aliere sunt adăugate conform cerințelor specifice compoziției aliajului. Elementele de aliere comune includ aluminiu (Al), vanadiu (V), mangan (Mn) și molibden (Mo). Aceste elemente sunt atent selectate și adăugate în proporții precise pentru a obține proprietățile mecanice și fizice dorite ale aliajului de titan.
Topirea și turnarea lingoului
După pregătirea materiei prime, următoarea etapă este topirea și turnarea lingoului. Există mai multe metode de topire a aliajelor de titan, cea mai frecvent utilizată fiind retopirea cu arc în vid (VAR).
În procesul VAR, materiile prime preparate sunt plasate într-un creuzet de cupru răcit cu apă într-o cameră de vid. Între electrod (facut din amestecul de materie primă) și creuzet se declanșează un arc electric, generând căldură la temperatură ridicată care topește materiile prime. Procesul de topire se realizează în vid pentru a preveni oxidarea și contaminarea aliajului de titan.
În timpul topirii, elementele de aliere sunt distribuite uniform în titanul topit. Odată ce topirea este completă, metalul topit este turnat într-o matriță pentru a forma un lingou. Lingoul este apoi răcit lent pentru a asigura o structură uniformă și cu granulație fină.
O altă metodă de topire este topirea cu fascicul de electroni (EBM). În EBM, un fascicul de electroni de înaltă energie este utilizat pentru a topi materiile prime într-un mediu de vid. Această metodă este potrivită în special pentru topirea metalelor reactive precum titanul, deoarece poate oferi un proces de topire de înaltă puritate, cu control precis asupra parametrilor de topire.
Forjare și laminare la cald
Lingoul obtinut in urma procesului de turnare are o granulatie mare si poate contine defecte interne. Pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice și a reduce defectele, lingoul este supus mai întâi forjării.
Forjarea este un proces în care lingoul este încălzit la o temperatură de forjare adecvată (de obicei între 800°C - 1200°C, în funcție de compoziția aliajului) și apoi deformat prin aplicarea presiunii. Acest proces poate sparge boabele mari din lingou, poate rafina structura cerealelor și poate îmbunătăți densitatea și omogenitatea materialului.
După forjare, țagla este laminată la cald la grosimea dorită. Laminarea la cald presupune trecerea taglei printr-o serie de perechi de role la temperaturi ridicate (peste temperatura de recristalizare a aliajului de titan). Fiecare trecere prin role reduce grosimea țaglei și mărește lungimea și lățimea acesteia. Pe măsură ce materialul trece prin role, structura cerealelor este în continuare rafinată, iar proprietățile mecanice sunt îmbunătățite.
Procesul de laminare la cald poate introduce și anumite texturi în placa de aliaj de titan, care îi pot afecta proprietățile anizotrope. Prin urmare, parametrii de laminare, cum ar fi temperatura de laminare, reducerea de laminare și direcția de laminare, trebuie controlați cu atenție pentru a obține proprietățile dorite.
Laminare și recoacere la rece
În unele cazuri, ulterior laminarea la rece este efectuată după laminarea la cald pentru a obține o grosime mai precisă și un finisaj mai bun al suprafeței. Laminarea la rece se efectuează la sau aproape de temperatura camerei și poate crește rezistența și duritatea plăcii de aliaj de titan prin călirea prin lucru.
Cu toate acestea, laminarea la rece introduce și tensiuni interne în material, care pot duce la fisurare și la reducerea ductilității. Pentru a atenua aceste tensiuni interne și a restabili ductilitatea materialului, se efectuează recoacerea.
Recoacerea este un proces de tratament termic în care placa de aliaj de titan laminată la rece este încălzită la o anumită temperatură (sub temperatura de forjare) și menținută pentru o anumită perioadă de timp, urmată de răcire lentă. Acest proces permite recristalizarea materialului, eliminând tensiunile interne și îmbunătățind ductilitatea și formabilitatea plăcii.
Tratarea suprafeței
Tratarea suprafeței este un pas important în fabricarea plăcilor din aliaj de titan. Poate îmbunătăți calitatea suprafeței, rezistența la coroziune și rezistența la uzură a plăcilor.
O metodă comună de tratare a suprafeței este decaparea. La decapare, placa de aliaj de titan este scufundată într-o soluție acidă, de obicei un amestec de acid fluorhidric (HF) și acid azotic (HNO₃). Acest proces poate elimina stratul de sol și de oxid format pe suprafață în timpul etapelor anterioare de prelucrare, rezultând o suprafață curată și netedă.
O altă metodă de tratare a suprafeței este acoperirea. Pe placa de aliaj de titan pot fi aplicate diferite tipuri de acoperiri, cum ar fi acoperiri ceramice, acoperiri polimerice și acoperiri metalice. Aceste acoperiri pot oferi o protecție suplimentară împotriva coroziunii, uzurii și oxidării și pot îmbunătăți, de asemenea, aspectul estetic al plăcii.
Inspecția și controlul calității
Pe tot parcursul procesului de fabricație, se efectuează inspecții și control strict de calitate pentru a se asigura că plăcile finale din aliaj de titan îndeplinesc standardele cerute.
Metodele de testare non-distructive, cum ar fi testarea cu ultrasunete, testarea radiografică și testarea particulelor magnetice sunt utilizate pentru a detecta defecte interne, cum ar fi fisuri, porozitate și incluziuni în plăci. De asemenea, se efectuează analize chimice pentru a se asigura că compoziția aliajului îndeplinește cerințele specificate.
Testarea proprietăților mecanice, inclusiv testarea la tracțiune, testarea durității și testarea la impact, sunt efectuate pentru a determina rezistența, ductilitatea și duritatea plăcilor. Inspecția dimensională este efectuată pentru a se asigura că plăcile au grosimea, lățimea și lungimea corecte.
La compania noastră, oferim o gamă largă de plăci din aliaj de titan, inclusivBandă din aliaj de titan TB2,Placa din aliaj de titan Gr.9, șiPlacă din aliaj de titan TB5. Produsele noastre sunt fabricate folosind tehnologie de ultimă oră și proceduri stricte de control al calității pentru a asigura cea mai înaltă calitate și performanță.
Dacă sunteți pe piața plăcilor din aliaj de titan de înaltă calitate, vă încurajăm să ne contactați pentru discuții privind achizițiile. Echipa noastră de experți este pregătită să vă ajute în selectarea celor mai potrivite plăci din aliaj de titan pentru aplicațiile dumneavoastră specifice și să vă ofere cele mai bune soluții posibile.
Referințe
- Boyer, RR, Welsch, G., & Collings, EW (1994). Manual de proprietăți ale materialelor: aliaje de titan. ASM International.
- Donachie, MJ (2000). Titan: un ghid tehnic. ASM International.
