Aký je výrobný proces čistej titánovej tyčinky?

Aký je výrobný proces čistej titánovej tyčinky?

Ako dodávateľ čistých titánových tyčí sa ma často pýtajú na výrobný proces týchto vysoko výkonných materiálov. Čisté titánové tyče sa široko používajú v rôznych odvetviach kvôli ich vynikajúcej odolnosti proti korózii, pomeru vysokej sily k hmotnosti a biokompatibility. V tomto blogu vás prevediem podrobným výrobným procesom čistých titánových tyčí.

Príprava surovín

Prvým krokom vo výrobe čistých titánových tyčí je príprava surovín. Titanium sa nenachádza vo svojej čistej podobe v prírode. Namiesto toho existuje hlavne vo forme oxidu titaničitého (Tio₂) v mineráloch, ako je ilmenit (fetio₃) a rutilný (tio₂).

Extrakcia titánu z týchto minerálov je komplexný proces. Najbežnejšou metódou je proces Kroll. V tomto procese je oxid titaničitý najskôr chlórovaný, čím sa produkuje titánový tetrachlorid (TICL₄). Táto reakcia sa vyskytuje pri vysokých teplotách v prítomnosti uhlíka. Chemická rovnica pre túto reakciu je:
+ 2c + 2cl₂ → ticl₄ + 2co

Produkovaný titánový tetrachlorid sa potom zníži s horčíkom v inertnej argónovej atmosfére pri vysokých teplotách. Reakcia je nasledovná:
Ticl₄ + 2 mg → ti + 2mgcl₂

Výsledkom je špongia - podobná forme titánu, ktorá je známa ako titánová špongia. Titánová špongia sa potom roztopí a vylepšuje, aby sa získala ingoty titánu s vysokou čistotou, ktoré slúžia ako východiskový materiál na výrobu čistých titánových tyčí.

Roztavenie a rafinácia

Po získaní titánovej špongie sa roztopí v elektrickej oblúkovej peci alebo v peci s previnutím (VAR). Proces VAR je najbežnejšie používanou metódou na topenie titánu. V tomto procese je titánová špongia umiestnená do vody, ochladeného meďnatého téglika a medzi titánovou špongiou a elektródou je zasiahnutý elektrický oblúk. Teplo generované elektrickým oblúkom topí titánovú špongiu.

Počas procesu topenia sa nečistoty odstránia z titánu. Vákuové prostredie vo Var Purnace pomáha znižovať obsah kyslíka, dusíka a vodíka v titáne. Na ďalšie zlepšenie čistoty titánu sa môže vykonať viacnásobné kroky prestavby. Po topení a rafinácii sa získa vysoká čistota titánu.

Kovanie a valcovanie

Ďalším krokom vo výrobe čistých titánových tyčí je kovanie a valcovanie. Ingot titánu sa zahrieva na vhodnú teplotu, zvyčajne medzi 800 ° C a 1200 ° C, a potom sa kal do sochoru. Kovanie pomáha rozbiť veľké zrná v titánovom ingot a zlepšovať jeho mechanické vlastnosti.

Po kovaní sa sošlo valí do baru. Valcovanie je proces, v ktorom sa sochor prechádza celým radom valcov, aby sa znížil prierez - prierezová plocha a zvýšila svoju dĺžku. Proces valcovania sa môže vykonávať pri rôznych teplotách v závislosti od požadovaných vlastností konečného produktu. Valcovanie za horúca sa zvyčajne používa na výrobu veľkých tyčí s priemerom, zatiaľ čo valcovanie za studena sa používa na výrobu tyčí s vysokou povrchovou úpravou a rozmerovou presnosťou.

Tepelné spracovanie

Tepelné spracovanie je dôležitým krokom pri výrobe čistých titánových tyčí. Tepelné spracovanie pomáha zlepšovať mechanické vlastnosti tyčí, ako sú pevnosť, ťažnosť a tvrdosť. Najbežnejšími procesmi tepelného spracovania pre titánové tyče sú žíhanie, ošetrenie roztoku a starnutie.

Žíhanie je proces, v ktorom sa titánový pruh zahrieva na špecifickú teplotu a potom sa pomaly ochladí. To pomáha zmierniť vnútorné namáhanie v bare a zlepšiť jeho ťažnosť. Ošetrenie roztoku zahŕňa zahrievanie tyče na vysokú teplotu a potom ho rýchlo ochladzuje. To má za následok presýrovaný tuhý roztok legalingových prvkov v titánovej matrici. Starnutie je následným krokom tepelného spracovania, v ktorom sa roztok - ošetrená lišta zahrieva na nižšiu teplotu po určitú dobu. To spôsobuje, že legľujúce prvky sa zrážajú z tuhého roztoku, čo vedie k zvýšeniu sily.

Obrábanie a dokončenie

Po tepelnom ošetrení môžu čisté titánové tyče podstúpiť operácie obrábania, aby sa dosiahli požadované rozmery a povrchová úprava. Operácie obrábania, ako je otáčanie, mletie a vŕtanie, sa bežne používajú na výrobu tyčí so špecifickými tvarmi a veľkosťami.

Stĺpce sa potom skontrolujú na rozmerovú presnosť, povrchovú úpravu a mechanické vlastnosti. Na detekciu akýchkoľvek vnútorných defektov v stĺpcoch sa môžu použiť metódy deštruktívneho testovania, ako je ultrazvukové testovanie, testovanie x -lúčov a testovanie magnetických častíc. Nakoniec sú tyče čisté, potiahnuté a zabalené na prepravu.

Rôzne stupne čistých titánových tyčí

Na trhu sú k dispozícii rôzne stupne čistých titánových tyčí, z ktorých každý má vlastné jedinečné vlastnosti a aplikácie.Titánový bar GR4je vysoká pevnosť čistého titánu. Má vynikajúcu odolnosť proti korózii a bežne sa používa v aplikáciách, kde je potrebná vysoká sila, napríklad v leteckom a morskom priemysle.

Titánový bar GR2aTitánska tyčinka stupňa 2sú podobné stupne čistého titánu. Majú dobrú formovateľnosť a odolnosť proti korózii a sú široko používané pri chemickom spracovaní, architektúre a lekárskych aplikáciách.

Záver

Výroba čistých titánových tyčí je komplexný a vysoko kontrolovaný proces, ktorý zahŕňa viac krokov, od prípravy surovín po dokončenie. Každý krok je rozhodujúci pre zabezpečenie kvality a výkonu konečného produktu. Ako dodávateľ čistých titánových tyčí sa zaväzujeme vyrábať pruhy vysokej kvality, ktoré spĺňajú konkrétne požiadavky našich zákazníkov.

Ak máte záujem kúpiť si pre váš projekt čisté titánové tyčinky, pozývame vás, aby ste nás kontaktovali na ďalšiu diskusiu. Náš tím expertov je pripravený poskytnúť vám podrobné informácie o našich produktoch a pomôže vám vybrať pre vašu aplikáciu najvhodnejšiu známku čistej titánovej tyčinky.

Odkazy

• „Titanium: Technický sprievodca“ od John C. Williams
• „Metalurgia titánu“ od PM Anantharaman a TS Srivatsan