Ploče od legure titana vrlo su tražene u raznim industrijama zbog svojih izvrsnih svojstava kao što su visoka čvrstoća, niska gustoća, otpornost na koroziju i dobra otpornost na toplinu. Kao pouzdan dobavljač ploča od legure titana, drago mi je podijeliti s vama detaljne procese proizvodnje ploča od legure titana.
Priprema sirovina
Prvi korak u proizvodnji ploča od legure titana je priprema sirovina. Titanska spužva osnovna je sirovina za proizvodnju titanovih legura. Proizvodi se Krollovim postupkom, koji uključuje redukciju titan tetraklorida (TiCl₄) s magnezijem (Mg) u inertnoj atmosferi. Reakcija je sljedeća:
TiCl₄ + 2Mg → Ti + 2MgCl₂
Dobivena titanska spužva ima poroznu strukturu i sadrži nečistoće kao što su magnezijev klorid, neizreagirani magnezij i druge elemente u tragovima. Za dobivanje titana visoke čistoće, spužva se dalje obrađuje postupkom vakuumske destilacije kako bi se uklonile te nečistoće.
Nakon što se dobije titanska spužva visoke čistoće, dodaju se legirajući elementi u skladu sa zahtjevima specifičnog sastava legure. Uobičajeni legirajući elementi uključuju aluminij (Al), vanadij (V), mangan (Mn) i molibden (Mo). Ovi elementi su pažljivo odabrani i dodani u preciznim omjerima kako bi se postigla željena mehanička i fizikalna svojstva legure titana.
Taljenje i lijevanje ingota
Nakon pripreme sirovine, sljedeća faza je taljenje i lijevanje ingota. Postoji nekoliko metoda taljenja titanovih legura, a najčešće se koristi vakuumsko lučno pretaljivanje (VAR).
U VAR procesu pripremljene sirovine stavljaju se u vodeno hlađeni bakreni lončić u vakuumskoj komori. Električni luk se pali između elektrode (napravljene od mješavine sirovina) i lončića, stvarajući toplinu visoke temperature koja topi sirovine. Proces taljenja provodi se u vakuumu kako bi se spriječila oksidacija i onečišćenje legure titana.
Tijekom taljenja legirajući elementi su jednoliko raspoređeni u rastaljenom titanu. Nakon što je topljenje završeno, rastaljeni metal se izlije u kalup kako bi se formirao ingot. Ingot se zatim polako hladi kako bi se osigurala jednolika i fino zrnasta struktura.
Druga metoda taljenja je taljenje elektronskim snopom (EBM). U EBM-u, visokoenergetski elektronski snop koristi se za taljenje sirovina u vakuumskom okruženju. Ova je metoda posebno prikladna za taljenje reaktivnih metala poput titana, budući da može osigurati proces taljenja visoke čistoće s preciznom kontrolom nad parametrima taljenja.
Kovanje i toplo valjanje
Ingot dobiven postupkom lijevanja ima veliku veličinu zrna i može sadržavati unutarnje nedostatke. Da bi se poboljšala mehanička svojstva i smanjili nedostaci, ingot se prvo podvrgava kovanju.
Kovanje je proces u kojem se ingot zagrijava na odgovarajuću temperaturu kovanja (obično između 800°C - 1200°C, ovisno o sastavu legure), a zatim se deformira primjenom pritiska. Ovaj proces može razbiti velika zrna u ingotu, poboljšati strukturu zrna i poboljšati gustoću i homogenost materijala.
Nakon kovanja gredica se vruće – valja do željene debljine. Vruće valjanje uključuje prolazak trupca kroz niz pari valjaka na visokim temperaturama (iznad temperature rekristalizacije legure titana). Svakim prolaskom kroz valjke smanjuje se debljina trupca i povećava njegova duljina i širina. Kako materijal prolazi kroz valjke, struktura zrna se dodatno pročišćava, a mehanička svojstva se poboljšavaju.
Proces vrućeg valjanja također može unijeti određene teksture u ploču od legure titana, što može utjecati na njena anizotropna svojstva. Stoga je potrebno pažljivo kontrolirati parametre valjanja kao što su temperatura valjanja, redukcija valjanja i smjer valjanja kako bi se postigla željena svojstva.
Hladno valjanje i žarenje
U nekim slučajevima, daljnje hladno valjanje provodi se nakon vrućeg valjanja kako bi se postigla preciznija debljina i bolja obrada površine. Hladno valjanje izvodi se na sobnoj temperaturi ili blizu nje, a može povećati čvrstoću i tvrdoću ploče od titanijske legure otvrdnjavanjem.
Međutim, hladno valjanje također dovodi do unutarnjih naprezanja u materijalu, što može dovesti do pucanja i smanjene duktilnosti. Kako bi se ublažila ova unutarnja naprezanja i obnovila duktilnost materijala, provodi se žarenje.
Žarenje je postupak toplinske obrade u kojem se hladno valjana ploča od legure titana zagrijava na određenu temperaturu (ispod temperature kovanja) i drži određeno vrijeme, nakon čega slijedi polagano hlađenje. Ovaj proces omogućuje rekristalizaciju materijala, eliminirajući unutarnje naprezanje i poboljšavajući duktilnost i sposobnost oblikovanja ploče.
Površinska obrada
Površinska obrada je važan korak u proizvodnji ploča od legure titana. Može poboljšati kvalitetu površine, otpornost na koroziju i otpornost na trošenje ploča.
Jedna uobičajena metoda površinske obrade je dekapiranje. U dekapiranju, ploča od legure titana uranja se u otopinu kiseline, obično mješavinu fluorovodične kiseline (HF) i dušične kiseline (HNO3). Ovim se postupkom može ukloniti kamenac i sloj oksida nastao na površini tijekom prethodnih koraka obrade, što rezultira čistom i glatkom površinom.
Druga metoda površinske obrade je premazivanje. Na ploču od legure titana mogu se nanijeti različite vrste premaza, kao što su keramički premazi, polimerni premazi i metalni premazi. Ovi premazi mogu pružiti dodatnu zaštitu od korozije, habanja i oksidacije, a također mogu poboljšati estetski izgled ploče.
Inspekcija i kontrola kvalitete
Tijekom cijelog proizvodnog procesa provodi se stroga inspekcija i kontrola kvalitete kako bi se osiguralo da konačne ploče od legure titana zadovoljavaju potrebne standarde.
Nerazorne metode ispitivanja kao što su ultrazvučno ispitivanje, radiografsko ispitivanje i ispitivanje magnetskim česticama koriste se za otkrivanje unutarnjih nedostataka kao što su pukotine, poroznost i inkluzije u pločama. Također se provodi kemijska analiza kako bi se osiguralo da sastav legure zadovoljava navedene zahtjeve.
Ispitivanje mehaničkih svojstava, uključujući ispitivanje rastezanja, ispitivanje tvrdoće i ispitivanje udarom, provodi se kako bi se odredila čvrstoća, duktilnost i žilavost ploča. Provjera dimenzija se provodi kako bi se osiguralo da ploče imaju ispravnu debljinu, širinu i duljinu.
U našoj tvrtki nudimo širok raspon ploča od legure titana, uključujućiTB2 traka od legure titana,Gr.9 Ploča od legure titana, iTB5 ploča od legure titana. Naši proizvodi proizvedeni su korištenjem najsuvremenije tehnologije i strogih postupaka kontrole kvalitete kako bi se osigurala najviša kvaliteta i učinak.
Ako ste na tržištu visokokvalitetnih ploča od legure titana, potičemo vas da nam se obratite radi razgovora o nabavi. Naš tim stručnjaka spreman je pomoći vam u odabiru najprikladnijih ploča od legure titana za vaše specifične primjene i pružiti vam najbolja moguća rješenja.
Reference
- Boyer, RR, Welsch, G. i Collings, EW (1994). Priručnik svojstava materijala: legure titana. ASM International.
- Donachie, MJ (2000). Titanium: tehnički vodič. ASM International.
