Процесс обработки титановой пластины GR1
В High - конечный производство, табличная пластина с сплавами GR1 (промышленно чистый титан TA1) стал основным материалом в аэрокосмической, морской инженерии, биомедицинской и других областях из -за его содержания титана, превышающих 99,5%, превосходную резистентность к коррозии, биосовместимость и легкие веси. Его обработка интегрирует технологии металлургической, термической обработки и точности точности, причем каждый шаг требует строгого контроля, чтобы максимизировать производительность материала.
Подготовка сырья
Обработка титановой пластины GR1 начинается с подготовки высокой - чистого титановой губки. Тетрахлорид титана снижается с использованием процесса Кролла для получения частиц губки титана с чистотой 99,7%. Эти частицы затем измельчаются, экранируются и смешиваются, чтобы обеспечить однородную композицию. Впоследствии, для нажатия титановой губки в электродные бланки используется вакуумная дуговая печь (VAR).
Процесс прессования: под давлением 300-500 МПа гранулы губки титана прижаты к цилиндрическим электродам диаметром 500-800 мм и высотой 1,2-1,5 м. Плотность должна контролироваться при 1,8-2,0 г/смЧ нетерпением, чтобы предотвратить коллапс во время плавления.
Сварка Сборка: несколько электродных пробелов соединены плазменной сваркой, чтобы сформировать плавильный электрод длиной 3-5 м. Сварные сварные соединения ультразвуковые проверены, чтобы обеспечить отсутствие дефектов, таких как поры и трещины.
Вакуумное плавление: в печи VAR электроды расплавляются в вакуумной среде 10⁻²-10⁻³ PA. Множественные циклы переворачивания (обычно 3-5 раз) устраняют сегрегацию, в конечном итоге приводя к титановому слитому происхождению с однородной композицией. Содержание кислорода должно строго контролироваться ниже 0,08%, чтобы предотвратить охрупцию.
Горячая катящика
Титановые слитки образуются в начальные плиты в процессе горячего проката. Этот процесс требует баланса между температурой, деформацией и скоростью охлаждения:
Фаза нагрева: титановые слитки нагреваются до 950 - 1000 градусов в газовой печи. Время удержания рассчитывается на основе толщины слитка (2 часа на 100 мм), обеспечивая однородность температуры ядра ± 5 градусов.
Грубое прокатывание: два - переворотная мельница выполняет несколько проходов, достигая общей деформации 60-70%и катает титановые слитки толщиной 300 мм до 50-80 мм. Сокращение за проход контролируется на уровне 15-20 мм, чтобы избежать краев.
Отделка проката: после разогрева до 900 - 950 градусов, плиты завершены на четырех - roll High - Скорость, достигая конечной толщины 4 - 50 мм с устойчивостью к ширине ± 0,5 мм. Скорости прокатки достигают 5-8 м/с. Эмульсионное охлаждение требуется для поддержания конечной температуры прокатки при 750-800 градусах, чтобы предотвратить зерновое покрытие. Выпрямление в линии: машина для выпрямления 11-резиновых выпрямления используется для выпрямления горячей пластины, чтобы устранить остаточное напряжение и поддерживать прямолинейность менее или равной 2 мм/м.
Холодная заканчивая
Горячая - Перевернутая пластина подвергается холодному вращению, чтобы еще больше улучшить шероховатость поверхности и точности толщины:
Закал и снижение: горячая - свернутая пластина марируется в смесь 15-20% азотной кислоты и 1-3% гидрофлуорической кислоты для удаления шкалы оксида поверхности (приблизительно 0,1-0,3 мм). Скорость маринована контролируется через 1-2 м/мин, чтобы предотвратить чрезмерную коррозию.
Холодная деформация прокатки: шесть - Холодная заворачивающая мельница используется для нескольких проходов, достигая общей деформации 30-50%. Сокращение за проход контролируется на уровне 0,1-0,5 мм, с силой прокатки 1000-1500 тонн. Окончательная толерантность к толщине составляет ± 0,05 мм.
Отжиг: Холодная - Сквоенная пластина удерживается в вакуумной печи на 700-750 градусов в течение 2-4 часов, чтобы устранить упрочнение работы и восстановить пластичность. После отжига твердость снижается до HV150-180, а удлинение увеличивается до более чем 25%.
Полилка поверхности: механическая полировка или электролитическая полировка используется для снижения шероховатости поверхности до ниже RA0,8 мкм, что отвечает требованиям высокого качества поверхности медицинских имплантатов и других применений.
Post - обработка и тестирование
Завершенные титановые пластины проходят серию Post - Процедуры обработки и тестирования:
Резка и разреза: лазерная или водяная струя используется для разрезания титановых пластин на указанные размеры. Ряд среза сочимаются (r0,5-1 мм), чтобы избежать концентрации напряжения.
Не - Деструктивное тестирование: ультразвуковое тестирование (UT) используется для обнаружения внутренних дефектов (таких как включения и трещины) с чувствительностью до 0,5 мм. Тестирование вихревого тока (ET) используется для скрининга на поверхностные трещины со скоростью до 10 м/мин. Тестирование на производительность: тестирование на растяжение в соответствии с ASTM E8 дало прочность на растяжение, больше или равную 240 МПа, прочность урожая больше или равна 170 МПа, а удлинение больше или равное 24%. Коррозионное тестирование в соответствии с ASTM G48 продемонстрировало скорость коррозии меньше или равную 0,001 мм/год в 3,5% растворе NaCl.
Упаковка и защита: титановые пластины покрыты анти - маслом ржавчины и покрывают фазой VCI Vapor Anti - пленку ржавчины. Деревянные ящики наполнены пенной доской для предотвращения транспортной вибрации.
От титановой губки до высокого - точности титановой пластины, обработка титанового сплава GR1 представляет собой тщательное стремление к температуре, деформации и чистоте. Оптимизация каждого параметра процесса воплощает в себе глубокую интеграцию технологии материаловедения и техники, в конечном итоге способствуя незаменимому статусу этого "All - круглого металла" на высоком - конечном рынке.
