1,Ipproċessar primarju: minn mineral għal billetta proċessabbli
Din hija r-rabta l-aktar għalja fil-katina kollha tal-industrija tat-titanju.
Produzzjoni ta 'titanju sponża (prinċipalment metodu Kroll):
Ikkonverti minerali tat-titanju (rutile jew ilmenite) fi titanju sponża (titanju pur poruż).
Proċess: Minerali tat-titanju → Klorinazzjoni għal tetraklorur tat-titanju (TiCl ₄) → Tnaqqis termali tal-manjeżju (metodu Kroll) → Distillazzjoni bil-vakwu → Titanju sponża.
Karatteristiċi: Il-proċess kumpless, konsum enormi ta 'enerġija, u produzzjoni intermittenti huma waħda mir-raġunijiet fundamentali għall-prezz għoli tal-ligi tat-titanju. Metodi emerġenti tal-elettroliżi, bħall-proċess FFC Cambridge, għandhom l-għan li jnaqqsu l-konsum tal-enerġija u l-ispejjeż, iżda għadhom ma ġewx ikkummerċjalizzati fuq skala kbira.
2). Tidwib:
Dewweb titanju sponża, elementi ta 'liga, u materjal lura f'ingotti komposti b'mod uniformi taħt protezzjoni bil-vakwu jew gass inert (argon).
Teknoloġiji ewlenin:
Tidwib bl-ark konsumabbli bil-vakwu (VAR): l-aktar metodu mainstream. L-elettrodu jiġi mdewweb b'ark f'kamra tal-vakwu u jitwaqqa' ġo griġjol tar-ram imkessaħ bl-ilma- biex jissolidifika. Biex tiġi żgurata l-purità u l-uniformità, ġeneralment jitwettqu żewġ jew tliet proċessi ta 'tidwib.
Tidwib tal-forn tas-sodda kiesħa (CHM): inkluż forn tas-sodda kiesħa tar-raġġ tal-elettroni (EBCHM) u forn tas-sodda kiesħa bl-ark tal-plażma (PACHM). Jista 'jneħħi b'mod effettiv l-impuritajiet ta' densità għolja/baxxa-u huwa komunement użat fil-preparazzjoni ta 'ingotti tat-titanju ta' grad tal-avjazzjoni high-u billetti tat-titanju.
2,Manifattura tal-iffurmar: iffurmar tal-vojt fil-forma mixtieqa
Din hija r-rabta ewlenija li tirrifletti d-diffikultà tal-ipproċessar tal-liga tat-titanju.
A. Forming tal-plastik
Forġa konvenzjonali:Wara li ssaħħan f'forn ta 'l-arja, huwa ffurmat bl-użu ta' martell jew istampa tal-forġa. Faċli biex tiġġenera saff ta 'ossidu tal-wiċċ (saff ta' embrittlement alfa), li jeħtieġ li jitneħħa aktar tard.
Forġa isotermika/hot die:teknoloġija ewlenija għall-forġa ta 'preċiżjoni ta' ligi tat-titanju. Saħħan il-moffa għal temperatura simili għall-billetta (ġeneralment 800-1000 grad C) u ffurmaha taħt pressjoni bil-mod. Dan inaqqas ħafna r-reżistenza għad-deformazzjoni, it-tnaqqis fit-temperatura u r-reazzjoni tal-wiċċ, li jippermetti l-produzzjoni ta 'forġa qrib forma netta b'forom kumplessi, preċiżjoni għolja, u distribuzzjoni razzjonalizzata raġonevoli. Madankollu, l-ispiża u l-konsum tal-enerġija tal-forom (komunement magħmula minn superligi bbażati fuq in-nikil jew ligi bbażati fuq il-molibdenu) huma estremament għoljin.
Irrumblar:Produzzjoni ta' pjanċi, strixxi, vireg, u pajpijiet. Irrumblar bis-sħana jitwettaq f'atmosfera protettiva jew kisi biex jipprevjeni l-ossidazzjoni; Irrumblar kiesaħ jeħtieġ ittemprar intermedju biex jelimina t-twebbis tax-xogħol.
Tgħasir:Użat għall-produzzjoni ta 'profili u pajpijiet. Wara li ssaħħan il-billetta, tiġi estruża permezz ta 'moffa taħt pressjoni għolja. Lubrikanti tal-ħġieġ u kisjiet protettivi huma meħtieġa biex jipprevjenu t-twaħħil u l-ossidazzjoni tal-moffa.
Formazzjoni Superplastika (SPF):Billi tuża s-superplasticity (elongazzjoni estremament għolja) ta 'liga tat-titanju f'temperatura/rata speċifika u tgħaqqadha ma' pressjoni ta 'arja biex taqbel mal-moffa bħal ħġieġ nfiħ, komponenti kumplessi b'ħitan irqaq-jistgħu jiġu ffurmati f'daqqa. Ħafna drabi magħquda ma 'diffusion bonding (DB) biex jiffurmaw teknoloġija SPF/DB, użata għall-manifattura ta' strutturi vojta b'ħafna -saff għal applikazzjonijiet aerospazjali.
B. Tidwib
Ikkastjar ta 'preċiżjoni fil-vakwu: prinċipalment imwettaq fi fran tal-kondensazzjoni tal-ark konsumabbli bil-vakwu. L-elettrodu jiddewweb f'ark taħt vakwu u jgħaddi fil-qoxra tal-moffa taċ-ċeramika. Minħabba r-reazzjoni bejn it-titanju u l-materjali tal-iffurmar kważi kollha, għandhom jintużaw materjali refrattorji speċjali (bħal saff tal-wiċċ tal-ossidu tal-ittriju).
Applikazzjoni: Adattat għall-produzzjoni ta 'komponenti strutturali statiċi b'forom estremament kumplessi li ma jeħtiġux magni estensivi, bħal kisi tal-magni, korpi tal-pompa, u heads-boċċi tal-golf high-end.
C. Manifattura Addittiva (Stampar 3D) - Teknoloġija Rivoluzzjonarja
L-użu dirett ta 'trab ta' liga tat-titanju jew materjal tal-wajer saff b'saff għall-manifattura ta 'partijiet solidi huwa partikolarment adattat għal strutturi kumplessi, disinn ħafif, u customization ta' lott żgħir.
Teknoloġiji ewlenin:
Tidwib Selettiv tal-Laser (SLM)/Tidwib tas-Sodda tat-Trab tal-Lejżer (LPBF): F'kamra ta 'atmosfera inerta, trab tal-liga tat-titanju fuq is-sodda tat-trab huwa mdewweb punt b'punt bl-użu ta' laser fin. Preċiżjoni għolja u kwalità tajba tal-wiċċ.
Tidwib tar-raġġ ta 'elettroni (EBM): Trab tat-tidwib b'raġġ ta' elettroni f'ambjent vakwu. Il-veloċità tal-iffurmar hija mgħaġġla, l-istress termali huwa baxx, u l-prestazzjoni tal-partijiet hija qrib dik tal-forġa, iżda l-wiċċ huwa relattivament mhux maħdum.
Vantaġġi: Ir-rata ta 'utilizzazzjoni tal-materjal hija estremament għolja (kważi 100%), u tikseb strutturi ta' ottimizzazzjoni tat-topoloġija bħal kannizzata estremament kumplessa, xehda, u kanali ta 'tkessiħ vojta integrati. Huwa insostitwibbli fl-oqsma tal-ajruspazju (scaffolds ħfief, xfafar b'kanali ta 'tkessiħ) u mediċi (impjanti tal-għadam poruż apposta).
3,Ipproċessar u tqandil sussegwenti
1) Makkinar:
Liga tat-titanju hija materjal tipiku diffiċli għall-magni minħabba l-konduttività termali fqira tagħha (is-sħana takkumula fuq l-għodda), affinità kimika għolja (faċli biex tirreaġixxi mal-materjal tal-għodda), u modulu elastiku baxx (faċli biex tikkawża għodda u vibrazzjoni).
Kontromiżura: Uża għodod tal-magni ta 'riġidità għolja, liga iebsa miksija b'mod speċjali jew għodod tal-qtugħ tal-PCD, veloċità baxxa tat-tqattigħ, rata ta' għalf kbira, pressjoni għolja - u fluwidu tal-qtugħ ta 'fluss għoli għal tkessiħ suffiċjenti.
Trattament bis-sħana:
Ittemprar: jelimina l-istress intern, jistabbilizza l-istruttura, u jtejjeb il-plastiċità. Huwa l-aktar trattament tas-sħana użat b'mod komuni.
Trattament tas-soluzzjoni + tixjiħ: użat għal + ligi tat-titanju b'żewġ -fażi (bħal Ti-6Al-4V), biex tikseb it-tisħiħ tad-dispersjoni u ttejjeb is-saħħa permezz tat-tifi u tixjiħ b'temperatura baxxa.
Trattament tal-wiċċ
Tindif: Sandblasting u ħasil bl-aċidu (komunement bl-użu ta 'aċidu mħallat HF-HNO ∝) biex tneħħi l-iskala tal-ossidu u s-saff tat-tniġġis.
Tisħiħ/funzjonalizzazzjoni: L-ossidazzjoni tal-ark mikro (MAO) tiġġenera kisjiet taċ-ċeramika biex ittejjeb ir-reżistenza għall-ilbies u l-korrużjoni; Nitriding/nitriding itejjeb l-ebusija tal-wiċċ; Anodizing kulur u titjib tar-reżistenza għall-korrużjoni; Il-bexx termali (bħal bexx WC Co) itejjeb ir-reżistenza għall-ilbies.
Teknoloġija tal-konnessjoni:
Iwweldjar: Jeħtieġ li jsir taħt -purità għolja ta' gass argon jew protezzjoni bil-vakwu. Metodi komuni jinkludu l-iwweldjar tal-gass inert tat-tungstenu (GTAW/TIG), l-iwweldjar bir-raġġ tal-elettroni (EBW), u l-iwweldjar bil-lejżer (LBW). Tindif strett huwa meħtieġ qabel l-iwweldjar.
Twaħħil ta 'diffużjoni (DB): Konnessjoni ta' atomi tal-wiċċ ta 'kuntatt permezz ta' diffużjoni reċiproka taħt temperatura u pressjoni għolja, użati għall-manifattura ta 'komponenti SPF/DB.
