Základem výkonu je výběr správných surovin.
Výkon titanových tyčí se určuje ze surovin. Prvním krokem při výrobě titanových tyčí je výběr správné třídy slitiny titanu:
1. Čistý titan: Silná odolnost proti korozi, vhodná pro chemická potrubí, ale s průměrnou pevností;
2. Ti-6Al-4V: Vysoká pevnost, dobrá houževnatost, běžně používaná v letectví a kosmonautice, používaná u ojnic raketových motorů;
3. Ti-3Al-2,5V: Vynikající svařovací výkon, běžně používaný v leteckých hydraulických potrubích;
4. Slitiny titanu lékařské-kvality: Přísně kontrolované nečistoty (velmi nízký obsah O a N), zajišťující „pokojné soužití“ s lidským tělem.
I když se jedná o stejnou značku, je velmi důležitá čistota surovin. Například titanové tyčinky používané k výrobě srdečních stentů mají požadavek na nečistoty, jako je železo a uhlík, na úrovni „ppm“ (částic na milion), protože i malý kousek nečistot může vyvolat odmítnutí lidským tělem.
Zušlechťujte a odlévejte pro výrobu „bezchybných“ titanových ingotů.
Pokud jsou „geny“ suroviny, pak je tavba klíčovou fází „vývoje plodu“. Titan má velmi „podivný“ temperament; při vysokých teplotách se ochotně „skamarádí“ s kyslíkem a dusíkem a jakmile je kontaminován, stává se křehkým. Proto musí být tavení titanu prováděno ve vakuu nebo v prostředí inertního plynu. V současné době existují dva hlavní procesy tavení:
1. Vacuum Arc Remelting (VAR): Titanové suroviny jsou lisovány do elektrod a taveny ve vakuové peci průchodem elektřiny, vrstvením do ingotů jako „3D tisk“. Nevýhodou je, že je velmi obtížné odstranit nečistoty s vysokou-hustotou (jako je wolfram a molybden);
2. Tavení ve studeném ohništi (EBCHM/PACHM): Titanový materiál se taví na studeném ohništi pomocí elektronového paprsku nebo plazmového oblouku, kde jsou nečistoty odfiltrovány jako „písek usazující se na dně“, což umožňuje výrobu čistších titanových ingotů, vhodných pro špičkové-kosmické aplikace; „Načasování“ (proud, napětí, rychlost tavení musí být také přesně řízena)
Například, pokud je rychlost tavení příliš vysoká, uvnitř titanového ingotu budou „smršťovací dutiny“ (jako dušená buchta, která správně nevykynula); pokud je příliš pomalý, může to vést k segregaci složení, podobně jako když rýže klesá na dno hrnce při přípravě congee.
Tepelné zpracování titanových tyčí „Vlastní“ mikrostrukturaBěžné „balíčky“ tepelného zpracování:
1. Homogenizační žíhání: Zahřívání titanového ingotu na vysoké teploty (jako je 800-900 stupňů) a jeho držení, aby se eliminovala segregace kompozice během tavení, podobně jako u hnětení těsta pro rovnoměrné rozložení mouky;
2. Rekrystalizační žíhání: Zahřívání po zpracování za tepla, aby se „rozdrceným“ zrnům umožnilo vyrůst na malá, stejnoměrná nová zrna, obnovila se plasticita a zabránilo se „křehnutí“ titanových tyčí;
3. Stárnutí v roztoku: U slitin titanu (jako je TC4) nejprve zahřátí blízko bodu fázové transformace (asi 980 stupňů), pak rychlé kalení vodou, aby se fáze „zmrazila“, následuje stárnutí při nízké teplotě, aby se vysrážely malé fáze, jako je „přidání zpevňovacího činidla do kovu“, které může zvýšit pevnost o více než 30 %.
Termomechanické zpracování titanových ingotů na materiál:
1. Teplota: Zpracování nad bodem transformace beta fáze (beta kování) může poskytnout hrubá zrna, vhodná pro součásti vyžadující vysokou houževnatost; zpracování v oblasti alfa-beta může vytvořit jemnou dvoufázovou-strukturu s vyšší pevností;
2. Míra deformace: Poměr kování (poměr plochy průřezu před a po deformaci) musí dosáhnout alespoň 3:1, aby se účinně „zhutnila“ poréznost a plynové kapsy v ingotu, podobně jako při hnětení těsta, dokud nebude „hladké a nelepivé“;
3. Rychlost: Pomalá deformace umožňuje zrnům mít čas na „přeskupení“, čímž se snižuje vnitřní pnutí; rychlá deformace může zjemnit zrna a zvýšit pevnost.
Povrchová úprava titanových tyčí
„Vzhled“ a „trvanlivost“ titanových tyčí závisí výhradně na povrchové úpravě. Různé procesy mohou poskytnout titanovým tyčím různé „superschopnosti“:
1. Moření kyselinou: Koupel ve smíšeném roztoku kyseliny fluorovodíkové a kyseliny dusičné k odstranění oxidační vrstvy vytvořené během zpracování za tepla (tato vrstva může způsobit křehnutí titanu), čímž se obnaží čerstvý titanový povrch;
2. Pískování/Peening: Použití vysokorychlostních částic písku k „naražení“ povrchu titanové tyče, což může odstranit defekty a vytvořit tlakové napětí na povrchu, jako je přidání vrstvy „neviditelných pružin“ na titanovou tyč, zlepšení únavové životnosti o více než 50 %, vhodné pro použití v lopatkách leteckých motorů;
3. Elektrolytické leštění: Lékařské titanové tyčinky (jako jsou zubní implantáty) musí projít tímto procesem, aby se snížila drsnost povrchu pod 0,1 mikronu, což znesnadňuje „přilnutí“ bakterií, čímž se snižuje riziko infekce;
4. Eloxování: Přivedení elektrického proudu na titanovou tyč způsobí, že se na povrchu vytvoří oxidový film, který je nejen odolný proti korozi-, ale lze jej také barvit v různých barvách, což se běžně používá u řemínků špičkových-hodinek.
Testovací položky
1. Chemické složení: Použijte spektrometr k „skenování“ a zajistěte, aby obsah slitinových prvků byl co nejpřesnější;
2. Mechanické vlastnosti: Rozlomte několik „vzorkových tyčí“, abyste otestovali pevnost a tažnost; pokud selžou, celá šarže bude vyřazena;
3. Ne-destruktivní testování: Použijte ultrazvuk ke kontrole vnitřních defektů, jako je „ultrazvukové skenování“, testování vířivými proudy k detekci povrchových trhlin a rentgenové paprsky k nalezení „skrytých“ inkluzí;
4. Mikrostruktura: Použijte mikroskop k pozorování velikosti zrn a distribuce, jako je „provádění CT skenu na kovu“, abyste zajistili, že účinek tepelného zpracování splňuje normy.
Naše společnost zavedla komplexní systém technické podpory a poprodejních služeb,{0}}který poskytuje rychlou odezvu a systematická řešení profesionálním týmem, který zahrnuje celou řadu služeb včetně pokynů k instalaci produktů, pravidelné údržby a technických konzultací.
