Како се производе плоче од легуре титанијума: корак-по-процес корак по корак

Од сунђера до тањира: Преглед

Производња плоча од легуре титанијума је вишестепени процес у коме сваки корак одређује коначну микроструктуру, механичка својства и квалитет површине. Траса се креће од припреме сировине преко топљења, ливења, ковања, ваљања, термичке обраде, кондиционирања површине и прегледа. Овај чланак објашњава сваку фазу са параметрима који су важни за инжењере који одређују или купују титанијумску плочу.

1. Припрема сировина

Процес почиње са сунђером од титанијума, одабраним према степену чистоће, и додацима за легирање као што су алуминијум{0}}главна легура ванадијума, молибден или никл. Хемијски састав и садржај нечистоћа у пуњењу морају се контролисати у строгим границама јер елементи попут кисеоника, азота и водоника имају снажан утицај на чврстоћу и дуктилност. Помешане сировине се пресују у електроде, које се затим заваре заједно да формирају потрошну електроду за топљење.

2. Топљење

Топљење се врши под вакуумом да би се спречила оксидација и накупљање гаса. Претапање у вакууму (ВАР) је стандардни пут; Високи-класи интегритета се двоструко- или троструко-топе да би се побољшала хомогеност и уклониле испарљиве нечистоће. Произведени ингот је хемијски уједначен, густ цилиндар, обично од 500 мм до преко 1000 мм у пречнику у зависности од радње за топљење.

3. Ковање

Ингот се прво топло-кује на отвореној-преси да би се разбила ливена структура. Иницијална разградња се врши знатно изнад бета трансуса (обично 1150–1200 степени за уобичајене алфа-бета легуре), након чега следи рад у алфа-бета пољу на нижим температурама ради рафинисања зрна. Ковањем се ингот претвара у плочу потребне ширине и дебљине, елиминишући порозност ливења и затварајући унутрашње дефекте.

4. Роллинг

Плоча се вруће-ваља на млину за плоче у више пролаза, при чему се температура ваљања контролише у односу на бета трансус слоја. На пример, Ти-6Ал-4В (Граде 5) се обично ваља у алфа-бета пољу око 950 степени након почетног слома, док се комерцијално чисти типови ваљају на нижим температурама. Средње жарење између пролаза враћа обрадивост. Резултат је плоча уједначене дебљине, равности и контролисане микроструктуре.

5. Топлотна обрада

Топлотна обрада се користи за постављање коначних својстава. Жарење уклања заостало напрезање и омекшава материјал: ЦП разреди се жаре око 650–760 степени, степен 5 око 700–790 степени. За алфа{7}}бета легуре, третман раствором и старење могу значајно да повећају чврстоћу, али смање дуктилност, тако да се темперамент бира тако да одговара примени. Брзина грејања, време задржавања и брзина хлађења се контролишу.

6. Кондиционирање и завршна обрада површине

Након ваљања, плоча се уклања каменац млевењем или киселином, а површински недостаци се уклањају локалним млевењем. У зависности од спецификације, плоча може бити хладно-ваљана ради боље површине и равности, изравнана, исечена на величину и испоручена са укисељеним, пескареним, полираним или машински обрађеним површинама. Толеранције димензија прате АСТМ Б265 или ГБ/Т 3621.

7. Инспекција и сертификација

Завршне плоче се испитују на хемијски састав, својства затезања, тврдоћу и, где је потребно, ултразвучну чврстоћу. Сертификати Милл тест ЕН 10204 3.1 документују резултате. Ваздухопловство може захтевати додатно тестирање у складу са АМС 4911 или спецификацијама купаца.

ФАК

Зашто се титан топи под вакуумом?

Растопљени титанијум брзо реагује са кисеоником, азотом и водоником у ваздуху, што би окрутило метал и створило инклузије. Претапање под вакуумом елиминише овај хватач и такође уклања испарљиве нечистоће, дајући чист, хомоген ингот.

Која је разлика између плоче и плоче?

Према АСТМ Б265, лим је материјал дебљине мање од 4,75 мм (0,187 ин), а плоча је 4,75 мм и дебља. Оба су покривена истим стандардом, али се праксе ваљања и равнања разликују.

Које врсте титанијума су најчешће за плоче?

Комерцијално чисте класе Гр1–Гр4, Ти-6Ал-4В (Гр5), Гр7, Гр9, Гр12 и Гр23 (Ти-6Ал-4В ЕЛИ) покривају већину индустријских захтева, од хемијског постројења до ваздухопловне структуре.

Зашто је потребно жарење након ваљања?

Ваљање{0}}очвршћава материјал и оставља заостало напрезање. Жарење рекристализује деформисану структуру, враћа дуктилност и стабилизује својства која се захтевају спецификацијом.

Како се проверава квалитет плоче?

Хемијска анализа потврђује састав, тестови затезања и тврдоће потврђују механичка својства, а ултразвучно испитивање открива унутрашње дефекте као што су шупљине и инклузије. Сертификати се издају према ЕН 10204 3.1.

Да ли се плоче могу испоручити са посебним завршним обрадама?

Да. Доступне су укисељене, пескарене, брушене, полиране и обрађене површине; завршна обрада се бира у складу са захтевима корозије, заваривања или козметичке примене.