Hvernig títan álplötur eru framleiddar: Skref-fyrir-skref ferli

Frá svampi til disks: Yfirlit

Framleiðsla á títanblendiplötum er fjölþrepa-ferli þar sem hvert skref ákvarðar endanlega örbyggingu, vélræna eiginleika og yfirborðsgæði. Leiðin liggur frá hráefnisgerð í gegnum bræðslu, steypu, smíða, vals, hitameðferð, yfirborðsmeðferð og skoðun. Þessi grein útskýrir hvert stig með breytum sem skipta máli fyrir verkfræðinga sem tilgreina eða kaupa títanplötu.

1. Hráefnisundirbúningur

Ferlið byrjar með títansvampi, valinn eftir hreinleikaflokki, og málmblöndur eins og ál-vanadíum aðalblendi, mólýbden eða nikkel. Efnasamsetning og óhreinindi hleðslunnar verður að vera stjórnað innan þröngra marka vegna þess að frumefni eins og súrefni, köfnunarefni og vetni hafa mikil áhrif á styrk og sveigjanleika. Blandaða hráefninu er þrýst í rafskaut sem síðan eru soðin saman til að mynda rafskautið sem hægt er að bræða.

2. Bráðnun

Bráðnun fer fram undir lofttæmi til að koma í veg fyrir oxun og gasupptöku. Vacuum arc remelting (VAR) er staðlað leið; háar-heiðarleikar eru tvöfaldir- eða þrefaldir-bræddir til að bæta einsleitni og fjarlægja rokgjörn óhreinindi. Hleifurinn sem framleiddur er er efnafræðilega einsleitur, þéttur strokkur, venjulega frá 500 mm til yfir 1000 mm í þvermál eftir bræðsluverkstæðinu.

3. Smíða

Hleifurinn er fyrst heit-smíðaður á opinni-pressu til að brjóta niður steypuna. Upphafleg niðurbrot fer fram vel fyrir ofan beta transus (venjulega 1150–1200 gráður fyrir algengar alfa-beta málmblöndur), fylgt eftir með því að vinna í alfa-beta sviðinu við lægra hitastig til að betrumbæta kornið. Smíða breytir hleifinni í hellu með nauðsynlegri breidd og þykkt, útrýmir steypuglöpum og lokar innri galla.

4. Veltingur

Hellan er heit-valsuð á plötukvörn í mörgum umferðum, þar sem valshitastigið er stjórnað miðað við beta transus gráðunnar. Til dæmis er Ti-6Al-4V (Gráður 5) venjulega rúllað í alfa-beta sviðinu í kringum 950 gráður eftir fyrstu sundurliðun, en viðskiptahreint efni er valsað við lægra hitastig. Milliglæðing á milli leiða endurheimtir vinnuhæfni. Niðurstaðan er plata með samræmda þykkt, flatleika og stýrða örbyggingu.

5. Hitameðferð

Hitameðferð er notuð til að stilla endanlega eiginleika. Glæðing fjarlægir leifar álags og mýkir efnið: CP einkunnir eru glóðar um 650–760 gráður, gráður 5 um 700–790 gráður. Fyrir alfa-beta málmblöndur getur lausnarmeðferð og öldrun aukið styrkleika verulega en dregið úr sveigjanleika, þannig að skapið er valið til að passa við notkunina. Upphitunarhraði, biðtími og kælihraði er allt stjórnað.

6. Yfirborðsmeðferð og frágangur

Eftir velting er platan afkalkuð með mölun eða súrsun og yfirborðsgallar fjarlægðir með staðbundinni mölun. Það fer eftir forskriftinni að plötunni gæti verið kalt-valsað til að fá betra yfirborð og sléttleika, jafnað, skorið í stærð og fengið súrsað, blásið, slípað eða unnið yfirborð. Málvikmörk fylgja ASTM B265 eða GB/T 3621.

7. Skoðun og vottun

Lokaplötur eru prófaðar fyrir efnasamsetningu, togþol, hörku og, þar sem þess er krafist, hljóðstyrkleika. Mill prófunarvottorð til að EN 10204 3.1 skjalfesta niðurstöðurnar. Aerospace einkunnir gætu krafist viðbótarprófunar í samræmi við AMS 4911 eða forskriftir viðskiptavina.

Algengar spurningar

Af hverju er títan brætt í lofttæmi?

Bráðið títan hvarfast hratt við súrefni, köfnunarefni og vetni í lofti, sem myndi stökkva málminn og mynda innfellingar. Endurbræðsla tómarúmboga útilokar þessa upptöku og fjarlægir einnig rokgjörn óhreinindi, sem gefur hreinan, einsleitan hleif.

Hver er munurinn á laki og plötu?

Samkvæmt ASTM B265 er lak efni minna en 4,75 mm (0,187 tommur) þykkt og platan er 4,75 mm og þykkari. Báðir falla undir sama staðal en aðferðir við að velta og fletja eru mismunandi.

Hvaða títanflokkar eru algengastar fyrir plötu?

Verslunarhreinar einkunnir Gr1–Gr4, Ti-6Al-4V (Gr5), Gr7, Gr9, Gr12 og Gr23 (Ti-6Al-4V ELI) dekka flestar eftirspurn eftir iðnaði, allt frá efnaverksmiðju til geimbygginga.

Af hverju þarf glæðingu eftir veltingu?

Veltingur-herðir efnið og skilur eftir sig streitu. Glæðing endurkristallar vansköpuð uppbyggingu, endurheimtir sveigjanleika og kemur stöðugleika á eiginleika sem krafist er í forskriftinni.

Hvernig er plötugæði staðfest?

Efnagreining staðfestir samsetningu, tog- og hörkupróf staðfesta vélræna eiginleika og úthljóðsprófun greinir innri galla eins og tómarúm og innilokanir. Vottorð eru gefin út samkvæmt EN 10204 3.1.

Er hægt að fá plötur með sérstökum yfirborðsáferð?

Já. Súrsað, blásið, slípað, slípað og unnið yfirborð eru fáanleg; frágangurinn er valinn í samræmi við tæringar-, suðu- eða snyrtivörukröfur umsóknarinnar.