عملية معالجة لوحة التيتانيوم GR1

في التصنيع العالي - ، أصبحت صفيحة سبيكة GR1 Titanium (Titanium TA1 النقي صناعيًا) مادة أساسية في الفضاء ، والهندسة البحرية ، والطبية الحيوية ، وغيرها من الحقول بسبب محتوى التيتانيوم الذي يتجاوز 99.5 ٪ ، ومقاومة التآكل الممتازة ، ومقالات التوافق الحيوي. تدمج معالجتها تقنيات المعالجة المعدنية والحرارية وتقنيات تشكيل الدقة ، مع كل خطوة تتطلب تحكمًا صارمًا لزيادة أداء المواد.

تحضير المواد الخام

تبدأ معالجة لوحة التيتانيوم GR1 بإعداد إسفنجة Titanium عالية النقاء-. يتم تقليل رباعي كلوريد التيتانيوم باستخدام عملية Kroll لإنتاج جزيئات الإسفنج التيتانيوم مع نقاء 99.7 ٪. ثم يتم سحق هذه الجسيمات ، وفحصها ، ومخلوطة لضمان تكوين موحد. بعد ذلك ، يتم استخدام فرن القوس القابل للمستهلك (VAR) للضغط على إسفنجة التيتانيوم في فراغات القطب:

عملية الضغط: تحت ضغط 300-500 ميجا باسكال ، يتم الضغط على حبيبات الإسفنج التيتانيوم في فراغات قطب أسطواني يبلغ قطرها 500-800 مم وارتفاع 1.2-1.5 م. يجب التحكم في الكثافة عند 1.8-2.0 جم/سم مكعب لمنع الانهيار أثناء الانصهار.

مجموعة اللحام: يتم توصيل فراغات كهربائية متعددة عن طريق لحام البلازما لتشكيل قطب ذوبان طويل 3-5 أمتار. يتم فحص مفاصل اللحام بالموجات فوق الصوتية لضمان عدم وجود عيوب مثل المسام والشقوق.

ذوبان الفراغ: في فرن var ، يتم ذوبان الأقطاب الكهربائية في بيئة فراغ تبلغ 10⁻-10 درجة مئوية. الدورات المتعددة (عادة 3-5 مرات) تقضي على الفصل ، مما يؤدي في نهاية المطاف إلى آثار التيتانيوم مع تكوين موحد. يجب التحكم في محتوى الأكسجين بصرامة أقل من 0.08 ٪ لمنع التسلل.

 

المتداول الساخن

تتشكل سبائك التيتانيوم في ألواح أولية من خلال عملية المتداول الساخنة. تتطلب هذه العملية توازنًا بين درجة الحرارة والتشوه ومعدل التبريد:

مرحلة التسخين: يتم تسخين سبائك التيتانيوم إلى 950 - 1000 درجة في فرن يعمل بالغاز. يتم حساب وقت الحجز بناءً على سماكة السندات (ساعتين لكل 100 مم) ، مما يضمن توحيد درجة الحرارة الأساسية من ± 5 درجة.

ROUCH ROLLING: يقوم طاحونة عكس اثنين- بإجراء تمريرات متعددة ، وتحقيق تشوه كلي من 60-70 ٪ ، ولف سبائك التيتانيوم من 300 ملم إلى 50-80 مم. يتم التحكم في تخفيض كل تمريرة عند 15-20 مم لتجنب شقوق الحافة.

الانتهاء من التدحرج: بعد إعادة التسخين إلى 900 - 950 درجة ، يتم الانتهاء من الألواح على أربعة- Roll High - ، وتحقيق سمك نهائي قدره 4 - 50mm مع التحمل على ارتفاع 0.5 مم. تصل سرعات المتداول إلى 5-8 م/ثانية. مطلوب تبريد المستحلب للحفاظ على درجة حرارة المتداول النهائية عند 750-800 درجة لمنع حدوث الحبوب. استقامة في الخط: يتم استخدام آلة تقويم 11 لولًا لتصويب اللوحة المفة الساخنة للتخلص من الإجهاد المتبقي والحفاظ على استقامة أقل من أو تساوي 2 مم/م.

 

الانتهاء من المتداول البارد

تخضع اللوحة المفة الساخنة - لفة باردة لزيادة تحسين خشونة السطح ودقة السمك:

التخليل والتنزه: يتم تخليل اللوحة الساخنة - في خليط من حمض النيتريك 15-20 ٪ وحمض الهيدروفلوريك 1-3 ٪ لإزالة مقياس أكسيد السطح (حوالي 0.1-0.3 مم). يتم التحكم في سرعة التخليل في 1-2 م/دقيقة لمنع التآكل المفرط.

تشوه المتداول البارد: يتم استخدام مطحنة متداولة بستة- لفة لفة لتمريرات متعددة ، مما يحقق تشوهًا كليًا يتراوح بين 30-50 ٪. يتم التحكم في تخفيض كل تمريرة عند 0.1-0.5 مم ، مع قوة المتداول من 1000-1500 طن. التسامح السمك النهائي هو 0.05 ملم.

الصلب: يتم الاحتفاظ بالوحة المفة الباردة - في فرن الصلب الفراغي في 700-750 درجة لمدة 2-4 ساعات للتخلص من تصلب العمل واستعادة اللدونة. بعد الصلب ، يتم تقليل الصلابة إلى HV150-180 ، وزيادة الاستطالة إلى أكثر من 25 ٪.

تلميع السطح: يتم استخدام التلميع الميكانيكي أو التلميع الكهربائي لتقليل خشونة السطح إلى أقل من RA0.8μm ، وتلبية متطلبات جودة السطح العالية للزرع الطبي والتطبيقات الأخرى.

 

post - المعالجة والاختبار

تخضع لوحات التيتانيوم النهائية لسلسلة من إجراءات المعالجة والاختبار:

القطع والشق: يتم استخدام قطع الليزر أو ماء نفاثات لقطع لوحات التيتانيوم إلى أحجام محددة. الحواف المقطوعة مشطوفة (R0.5-1mm) لتجنب تركيز الإجهاد.

لا - الاختبار المدمر: يتم استخدام الاختبار بالموجات فوق الصوتية (UT) للكشف عن العيوب الداخلية (مثل الادراج والشقوق) بحساسية تصل إلى 0.5 مم. يتم استخدام اختبار تيار الدوامة (ET) لفحص الشقوق السطحية بسرعة تصل إلى 10 أمتار/دقيقة. اختبار الأداء: اختبار الشد وفقًا لـ ASTM E8 أسفر عن قوة الشد أكبر من أو يساوي 240 ميجا باسكال ، وقوة العائد أكبر من أو تساوي 170 ميجا باسكال ، واستطالة أكبر من أو تساوي 24 ٪. أظهر اختبار التآكل وفقًا لـ ASTM G48 معدل تآكل أقل من أو يساوي 0.001 مم/سنة في محلول كلوريد الصوديوم 3.5 ٪.

التعبئة والتغليف والحماية: لوحات التيتانيوم مغلفة بزيت الصدأ - ومغلفة مع فيلم الصدأ VCI Vapor Phase -. الصناديق الخشبية معبأة بلوحة الرغوة لمنع اهتزاز النقل.

 

من إسفنجة التيتانيوم إلى لوحة التيتانيوم بدقة- ، فإن معالجة سبيكة التيتانيوم GR1 هي سعي دقيق لدرجة الحرارة والتشوه والنقاء. يجسد تحسين كل معلمة العملية التكامل العميق لعلوم المواد والتكنولوجيا الهندسية ، مما يساهم في النهاية في الحالة التي لا يمكن الاستغناء عنها لهذا "All- Round Metal" في السوق النهائية العالية-.