Gr1 Processo di elaborazione della piastra in titanio

In alto - End Manufacturing, Gr1 in lega di titanio piastra (titanium TA1 industrialmente puro) è diventato un materiale fondamentale in aerospaziale, ingegneria marina, biomedica e altri campi a causa del suo contenuto di titanio superiore al 99,5%, eccellente resistenza alla corrosione, biocompatibilità e proprietà leggere. La sua elaborazione integra tecnologie metallurgiche, di trattamento termico e di formazione di precisione, con ogni passaggio che richiede un controllo rigoroso per massimizzare le prestazioni dei materiali.

Preparazione delle materie prime

L'elaborazione della piastra di titanio GR1 inizia con la preparazione di spugna di titanio di puro -. Il tetracloruro di titanio viene ridotto usando il processo di Kroll per produrre particelle di spugna in titanio con una purezza del 99,7%. Queste particelle vengono quindi schiacciate, schermate e miscelate per garantire la composizione uniforme. Successivamente, viene utilizzato un forno ad arco di consumo sottovuoto (VAR) per premere la spugna in titanio negli spazi vuoti di elettrodi:

Processo di pressione: sotto una pressione di 300-500 MPa, i granuli di spugna in titanio vengono premuti negli spazi di elettrodi cilindrici con un diametro di 500-800 mm e un'altezza di 1,2-1,5 m. La densità deve essere controllata a 1,8-2,0 g/cm³ per prevenire il collasso durante lo scioglimento.

Gruppo di saldatura: gli spazi più elettrodi sono collegati mediante saldatura al plasma per formare un elettrodo di fusione lungo 3-5 m. Le articolazioni di saldatura vengono ispezionate agli ultrasuoni per garantire l'assenza di difetti come pori e crepe.

Fusione del vuoto: in un forno VAR, gli elettrodi vengono fusi in un ambiente a vuoto di 10⁻²-10⁻³ PA. Cicli di ricordo multipli (tipicamente 3-5 volte) eliminano la segregazione, con conseguente ingegnoso ingresso di titanio con una composizione uniforme. Il contenuto di ossigeno deve essere rigorosamente controllato al di sotto dello 0,08% per prevenire il gambero.

 

Rotolamento caldo

I lingotti di titanio si formano in lastre iniziali attraverso un processo di rotolamento caldo. Questo processo richiede un equilibrio tra temperatura, deformazione e velocità di raffreddamento:

Fase di riscaldamento: i lingotti in titanio vengono riscaldati a 950 - 1000 gradi in un forno a gas. Il tempo di mantenimento viene calcolato in base allo spessore del lingotto (2 ore per 100 mm), garantendo un'uniformità della temperatura centrale di ± 5 gradi.

Rugh Rolling: un mulino a due rulli - Roll esegue più passaggi, ottenendo una deformazione totale del 60-70%e rotolando i lingotti di titanio da 300 mm di spesse a 50-80 mm di spessore. La riduzione per passaggio è controllata a 15-20 mm per evitare le fessure del bordo.

Finito di rotolamento: dopo il riscaldamento a 900 - 950 gradi, le lastre sono finite su un mulino a quattro -} -, ottenendo uno spessore finale di 4 - 50mm con una tolleranza alla larghezza di ± 0,5 mm. Le velocità di rotolamento raggiungono 5-8 m/s. Il raffreddamento a emulsione è necessario per mantenere la temperatura di rotazione finale a 750-800 gradi per evitare il grosso ingrossamento del grano. Raddrizzamento in linea: una macchina per raddrizzamento a 11 roll viene utilizzata per raddrizzare la piastra rotta a caldo per eliminare lo stress residuo e mantenere una rettilità inferiore o uguale a 2 mm/m.

 

Finitura a freddo

La piastra arrotolata calda - subisce un rotolamento a freddo per migliorare ulteriormente la rugosità superficiale e l'accuratezza dello spessore:

Pickling e Descaling: la piastra arrotolata calda - è sottaceto in una miscela di acido nitrico al 15-20% e acido idrofluorico all'13% per rimuovere la scala dell'ossido di superficie (circa 0,1-0,3 mm di spessore). La velocità di decapaggio è controllata a 1-2 m/min per evitare una corrosione eccessiva.

DEFORMAZIONE ROLLING FREDDA: un rolling a freddo da sei - viene utilizzato per più passaggi, ottenendo una deformazione totale del 30-50%. La riduzione per PASS è controllata a 0,1-0,5 mm, con una forza di rotolamento di 1000-1500 tonnellate. La tolleranza dello spessore finale è ± 0,05 mm.

Ricottura: la piastra arrotolata fredda - è tenuta in una fornace di ricottura a vuoto a 700-750 gradi per 2-4 ore per eliminare l'indurimento del lavoro e ripristinare la plasticità. Dopo la ricottura, la durezza viene ridotta a HV150-180 e l'allungamento è aumentato a oltre il 25%.

Polcatura superficiale: la lucidatura meccanica o la lucidatura elettrolitica vengono utilizzate per ridurre la rugosità superficiale a sotto RA0,8 μm, soddisfacendo gli elevati requisiti di qualità della superficie degli impianti medici e altre applicazioni.

 

POST - Elaborazione e test

Le piastre di titanio finite subiscono una serie di procedure di elaborazione e test post -:

Tagliare e tagliare: il taglio a getto di laser o acqua viene utilizzato per tagliare le piastre di titanio in dimensioni specifiche. I bordi tagliati sono smussati (R0,5-1 mm) per evitare la concentrazione di sollecitazione.

Test distruttivi non -: Test ultrasuoni (UT) viene utilizzato per rilevare difetti interni (come inclusioni e fessure) con una sensibilità fino a 0,5 mm. Il test della corrente di parassita (ET) viene utilizzato per lo screening delle crepe superficiali ad una velocità fino a 10 m/min. Test delle prestazioni: i test di trazione secondo ASTM E8 hanno prodotto una resistenza alla trazione maggiore o uguale a 240 MPa, resistenza alla snervamento maggiore o uguale a 170 MPa e l'allungamento maggiore o uguale al 24%. I test di corrosione secondo ASTM G48 hanno dimostrato un tasso di corrosione inferiore o uguale a 0,001 mm/anno in una soluzione NaCl al 3,5%.

Packaging e protezione: le piastre di titanio sono rivestite con olio di ruggine anti - e rivestiti con Fase VCI VAPOR Anti - Rust Film. Le casse di legno sono ricche di scheda di schiuma per prevenire le vibrazioni di trasporto.

 

Dalla spugna di titanio alla piastra di titanio di precisione alta -, l'elaborazione della lega di titanio GR1 è una meticolosa ricerca di temperatura, deformazione e purezza. L'ottimizzazione di ciascun parametro di processo incarna la profonda integrazione della scienza dei materiali e della tecnologia ingegneristica, contribuendo in definitiva allo stato insostituibile di questo "tutto- rotondo" nel mercato finale -.