Proces přípravy titanového drátu

Titanový drát s výjimečnými vlastnostmi, jako je vysoká pevnost, nízká hustota a odolnost proti korozi, hraje klíčovou roli v mnoha oborech, včetně leteckého prostoru, lékařských zařízení a chemického průmyslu. Proces přípravy přímo ovlivňuje kvalitu a výkon titanového drátu. Následující část popisuje proces přípravy titanového drátu.

Příprava a tání surovin

Výběr surovin

Primární surovinou pro produkci titanového drátu je titanová houba, porézní, volný, houba titanový kov s čistotou obvykle přesahující 99,5%. Kromě toho se v závislosti na požadavcích na složení slitiny u titanového drátu přidávají další letící prvky, jako je hliník, vanad a molybden, jako čisté kovy nebo mezilehlé slitiny, aby se zlepšily specifické vlastnosti titanového drátu.

Proces tání

Vybrané prvky titanové houby a legování jsou smíchány ve specifickém poměru a poté roztaveny ve vakuové spotřební obloukové peci. Ve vakuu vysoká teplota generovaná obloukem roztaví suroviny a vytváří jednotnou taveninu titanové slitiny. Během procesu tání musí být parametry, jako je teplota, hladina vakua a doba tání, přísně kontrolována, aby byla zajištěna uniformita a čistota složení slitiny, snížila nečistoty a poskytovala vysoce kvalitní sochlety pro následné zpracování.

 

Prázdné kování

Ošetření vytápění

Roztavený ingot slitiny titanu je umístěn do topné pece a zahřívá se na vhodný teplotní rozsah. Teplota zahřívání se mění pro různé stupně slitiny titanu, obvykle v určitém rozmezí pod teplotou -trans. Účelem vytápění je dosáhnout vhodného plastového stavu pro následné kování.

Proces kování

Prázdné kování se provádí na vyhřívaném ingotu pomocí otevřeného kování nebo kování. Otevřené kování používá jednoduché nástroje a vybavení k kladivu a stisknutí ingotu k dosažení předběžného tvaru. Kování na zemníci zahrnuje umístění ingotu do specifické matrice pro kování, což má za následek sochory s přesnějšími tvary a rozměry. Během procesu kování musí být deformace, rychlost kování a metoda chlazení pečlivě kontrolována, aby se zabránilo defektům, jako jsou praskliny, zlepšily vnitřní strukturu sochoru a zlepšily její mechanické vlastnosti.

 

Proces válcování

Válcování tepla

Billet po kování je válcován na teplé. Během válcování horkých tep je sochota stlačena a deformována válci při vysokých teplotách, což postupně snižuje jeho průřezové rozměry a prodlouží jeho délku. Válcování tepl dále zlepšuje hustotu a mechanické vlastnosti sochoru a zároveň zvyšuje kvalitu povrchu. Během procesu válcování tepla je zapotřebí přesné kontroly parametrů, jako je teplota válcování, rychlost válcování a redukce, aby se zajistila přesnost rozměru a mikrostruktura titanového drátu.

Válcování za studena

Po válcování tepl podléhá titanové drátěné sochory před vstupem do procesu válcování chladu. Válcování za studena dále deformuje titanový drát při teplotě místnosti, pomocí více valivých průchodů k dosažení požadovaného průměru a přesnosti rozměru. Během procesu válcování nachlazení podléhá titanovému drátu, což vede k kalení, což má za následek zvýšenou sílu a tvrdost, ale snížila plasticita a houževnatost. Proto musí být stupeň deformace chladu a proces žíhání v chladu musí být vhodně kontrolován podle požadovaných požadavků na výkon titanového drátu, aby se dosáhlo optimálních celkových vlastností.

 

Proces kreslení

Výběr zemřít

Kresba je klíčovým procesem pro další ztenčení titanového drátu a dosažení přesných rozměrů. Vyberte vhodnou výkresovou matrici na základě konečných specifikací titanového drátu. Tvar otvoru a rozměrová přesnost matrice přímo ovlivňují kvalitu titanového drátu. Mnohové jsou obvykle vyrobeny z materiálů s vysokou tvrzení, jako je diamant nebo cementovaný karbid, aby byla zajištěna odolnost proti opotřebení a rozměrová stabilita.

Proces kreslení

Titanový drát válcovaný za studena se prochází kresbním strojem, kde je protažen skrz výkres, snižuje jeho průměr a zvyšuje jeho délku. Proces kreslení se obvykle provádí ve více průchodech. Po každém průchodu výkresu vyžaduje titanový drát žíhání, aby se eliminovalo kalení práce a obnovilo jeho plasticitu pro následné kreslení. Parametry, jako je rychlost kreslení, kreslení síly a podmínky mazání, musí být přísně ovládány, aby se zajistila kvalita povrchu a rozměrová přesnost vodiče.

 

Proces tepelného zpracování

Žíhání

Žíhání je běžný proces tepelného zpracování používaný při výrobě titanového drátu. Jeho primárním účelem je eliminovat vnitřní stres a tvrzení práce generované během zpracování, zlepšit jeho plasticitu a houževnatost a zvýšit uniformitu mikrostruktury. Ošetření žíhání lze kategorizovat jako úleva od stresu, střední a konečné žíhání, v závislosti na požadavcích na složení a výkonu titanového drátu. Žíhání na stres, prováděné při nižší teplotě, se primárně používá k eliminaci zbytkového napětí generovaného při práci s chladem. Během válcování nebo kresby se provádí střední žíhání k obnovení plasticity drátu. Dokončení žíhání se provádí po dokončení drátu, aby se dosáhlo svých konečných vlastností a mikrostruktury.

Další tepelné ošetření

Kromě žíhání může titanový drát také podstoupit tepelné ošetření, jako je zhášení a stárnutí, v závislosti na zamýšleném použití. Zbavení propůjčuje vysokou pevnost a tvrdost, zatímco stárnutí dále stabilizuje svou mikrostrukturu a vlastnosti, což zlepšuje jeho celkové mechanické vlastnosti.

 

Povrchové úpravy

Moření

Mockling je klíčový proces pro odstranění oxidového měřítka a nečistot z povrchu titanového drátu. Titanový drát je ponořen do kyselého roztoku určité koncentrace. Chemická reakce odstraní vrstvu a nečistoty povrchu a ponechává povrch drátu čistý a hladký. Během procesu moření musí být koncentrace kyseliny, teplota a doba zpracování přísně kontrolována, aby se zabránilo nadměrné korozi povrchu drátu.

Leštění

Pro další zlepšení kvality povrchu titanového drátu a splnění požadavků aplikací vyžadujících vysokou povrchovou úpravu, jako jsou zdravotnické prostředky a šperky, může být titanový drát leštěn. Mezi způsoby leštění zahrnují mechanické leštění, chemické leštění a elektrochemické leštění. Mechanické leštění používá nástroje, jako jsou brusný papír a leští kola k vyleštění povrchu titanového drátu; Chemické leštění a elektrochemické leštění používají k dosažení jasného povrchu chemické nebo elektrochemické účinky.

 

Proces výroby titanového drátu je složitý a jemný, zahrnuje více kroků a přísné řízení procesů. Pouze prostřednictvím vědeckých a racionálních výrobních procesů může být vyroben vysoce kvalitní vysoce výkonný titanový drát, aby vyhovoval potřebám různých oborů a podpořil rozvoj souvisejících průmyslových odvětví.