1,Aðalvinnsla: frá málmgrýti til vinnsluhæfs efnis
Þetta er dýrasti hlekkurinn í allri títaniðnaðarkeðjunni.
Svamptítanframleiðsla (aðallega Kroll aðferð):
Umbreyttu títan málmgrýti (rútíl eða ilmenít) í svamptítan (gljúpt hreint títan).
Aðferð: Títan málmgrýti → Klórun í títantetraklóríð (TiCl ₄) → Magnesíum hitauppstreymi (Kroll aðferð) → Tómarúmeiming → Svamptítan.
Einkenni: Flókið ferli, mikil orkunotkun og framleiðsla með hléum er ein af grundvallarástæðum fyrir háu verði á títan málmblöndur. Nýr rafgreiningaraðferðir, eins og FFC Cambridge ferlið, miða að því að draga úr orkunotkun og kostnaði, en hafa ekki enn verið markaðssettar í stórum stíl.
2). Bráðnun:
Bræðið títan svamp, málmblöndur og skilið efni í samsetta hleifa undir lofttæmi eða óvirku gasi (argon) vörn.
Helstu tækni:
Vacuum consumable arc bræðsla (VAR): algengasta aðferðin. Rafskautið er brætt með boga í lofttæmihólfinu og látið falla í vatns-kalda kopardeiglu til að storkna. Til að tryggja hreinleika og einsleitni eru venjulega framkvæmdar tvær eða þrjár bræðsluferli.
Kalt rúmofnbráðnun (CHM): þar á meðal rafeindageisla kalt rúmofn (EBCHM) og plasmaboga kalt rúmofn (PACHM). Það getur á áhrifaríkan hátt fjarlægt óhreinindi með mikilli/lítil-þéttleika og er almennt notaður við framleiðslu á háum-títanhleifum og títaníum títaníum.
2,Mótunarframleiðsla: móta eyðuna í æskilega lögun
Þetta er kjarnatengillinn sem endurspeglar erfiðleika títan álvinnslu.
A. Plastmótun
Hefðbundin smíða:Eftir hitun í loftofni er það myndað með smíðahamri eða pressu. Auðvelt að búa til yfirborðsoxíðlag (alfa stökkt lag), sem þarf að fjarlægja síðar.
Jafnhita/heitt mótun:lykiltækni fyrir nákvæmni mótun títan málmblöndur. Hitið mótið upp í svipað hitastig og billetið (venjulega 800-1000 gráður C) og mótið það undir hægum þrýstingi. Þetta dregur mjög úr aflögunarþol, hitafalli og yfirborðsviðbrögðum, sem gerir kleift að framleiða nánast netlaga smíðar með flóknum formum, mikilli nákvæmni og hæfilegri straumlínu dreifingu. Hins vegar er kostnaður og orkunotkun móta (almennt gerð úr nikkel-undirstaða ofurblendi eða mólýbdenblendi) mjög hár.
Rúlla:Framleiðsla á plötum, ræmum, börum og rörum. Heitt velting er framkvæmd í verndandi andrúmslofti eða húðun til að koma í veg fyrir oxun; Kaldvalsing krefst milliglæðingar til að koma í veg fyrir vinnuherðingu.
Kreista:Notað til að framleiða snið og rör. Eftir upphitun á billetinu er það pressað í gegnum mót undir miklum þrýstingi. Gler smurefni og hlífðarhúð eru nauðsynleg til að koma í veg fyrir að mygla festist og oxun.
Superplastic Forming (SPF):Með því að nýta ofurteygjanleika (mjög mikla lengingu) títan álfelgurs við ákveðna hitastig/hraða og sameina það við loftþrýsting til að passa við mótið eins og blásið gler, er hægt að mynda flókna þunna-veggða íhluti í einu lagi. Oft ásamt diffusion bonding (DB) til að mynda SPF/DB tækni, notuð til að framleiða fjöl- holur mannvirki fyrir geimfar.
B. Steypa
Tómarúmsnákvæmni steypa: aðallega framkvæmt í lofttæmisneyslu ljósbogaþéttingarofnum. Rafskautið bráðnar í boga við lofttæmi og rennur inn í keramikmótsskelina. Vegna viðbragða milli títan og næstum allra mótunarefna verður að nota sérstök eldföst efni (eins og yttríumoxíð yfirborðslag).
Notkun: Hentar til að framleiða kyrrstæða byggingarhluta með afar flóknum lögun sem krefjast ekki mikillar vinnslu, eins og vélarhús, dæluhús og hágæða golfkúluhausa.
C. Aukaframleiðsla (3D prentun) - Byltingarkennd tækni
Bein notkun á títan áldufti eða vírefni lag fyrir lag til að framleiða fasta hluta er sérstaklega hentugur fyrir flóknar mannvirki, létta hönnun og aðlögun lítilla lotu.
Helstu tækni:
Laser Selective Melting (SLM)/Laser Powder Bed Melting (LPBF): Í óvirku lofthólfinu er títan álduft á duftbeðinu brætt punkt fyrir punkt með því að nota fínan leysir. Mikil nákvæmni og góð yfirborðsgæði.
Rafeindageislabræðsla (EBM): Bræðsluduft með rafeindageisla í lofttæmi. Myndunarhraði er hraður, varmaálagið er lágt og frammistaða hlutanna er nálægt því að smíða, en yfirborðið er tiltölulega gróft.
Kostir: Efnisnýtingarhlutfallið er afar hátt (tæplega 100%), sem nær til fínstillingaruppbygginga á staðfræði eins og afar flóknum grindum, hunangsseimum og innbyggðum holum kælirásum. Það er óbætanlegt á sviði geimferða (léttar vinnupallar, blöð með kælirásum) og læknisfræði (sérsniðin porous beinígræðsla).
3,Síðari vinnsla og meðhöndlun
1) Vinnsla:
Títan álfelgur er dæmigert efni sem erfitt er að vinna úr vegna lélegrar hitaleiðni (hiti safnast fyrir á verkfærinu), mikillar efnasækni (auðvelt að bregðast við verkfæraefnið) og lágs mýktarstuðul (auðvelt að valda verkfærum og titringi).
Mótvægisráðstöfun: Notaðu vélar með mikilli stífni, sérhúðuð hörð ál eða PCD skurðarverkfæri, lágan skurðarhraða, mikinn straumhraða, háan-þrýsting og mikið flæði skurðarvökva fyrir nægilega kælingu.
Hitameðferð:
Glæðing: eyðir innri streitu, kemur á stöðugleika í uppbyggingu og bætir mýkt. Það er algengasta hitameðferðin.
Lausnarmeðferð+öldrun: notað fyrir + tveggja-fasa títan málmblöndur (eins og Ti-6Al-4V), til að fá styrkingu dreifingar og bæta styrk með slökkvistarfi og öldrun við lágan hita.
Yfirborðsmeðferð
Þrif: Sandblástur og sýruþvottur (notar venjulega HF-HNO ∝ blönduð sýra) til að fjarlægja oxíðhúð og mengunarlag.
Styrking/virkni: Örbogaoxun (MAO) myndar keramikhúð til að bæta slit og tæringarþol; Nitriding/nitriding bætir yfirborðshörku; Anodizing litarefni og bæta tæringarþol; Varma úða (eins og úða WC Co) bætir slitþol.
Tengitækni:
Suða: Það þarf að framkvæma undir há-hreinleika argongasi eða lofttæmivörn. Algengar aðferðir eru wolframsuðu (GTAW/TIG), rafeindageislasuðu (EBW) og leysisuðu (LBW). Strangar hreinsun er krafist fyrir suðu.
Dreifingartenging (DB): Tengir snertiflötursatóm með gagnkvæmri dreifingu við háan hita og þrýsting, notað til að framleiða SPF/DB íhluti.
