Hogyan biztosítható az olvasztással a nagy tisztaság és a kiváló teljesítmény?

A titán-nikkelötvözet alakmemóriájának, szuperrugalmasságának és biológiai kompatibilitásának köszönhetően a csúcsminőségű{0}}területek, például az űrrepülés és az orvosi implantátumok alapanyagává vált. Teljesítménye nagymértékben függ az olvasztási folyamat pontos szabályozásától, és bármilyen szennyeződés bejutása vagy az alkatrészek szétválása a teljesítmény hirtelen csökkenéséhez vezethet. A teljes folyamatműködés szempontjából elemezze a legfontosabb műszaki szempontokat, hogy biztosítsa az ötvözetek nagy tisztaságát és kiváló teljesítményét.

Az olvasztás előtti nyersanyag-ellenőrzés az első védelmi vonal a tisztaság biztosítására. Ki kell választani a 99,8% vagy annál nagyobb tisztaságú titánszivacsot és a 99,9% vagy annál nagyobb tisztaságú elektrolitikus nikkellemezt, és spektrális analízissel el kell távolítani az olyan káros szennyeződéseket, mint a vas, a szén és az oxigén (egy elemtartalom legfeljebb 0,05%). Nem hagyható figyelmen kívül az alapanyag előkezelési folyamat: a titán alapanyagokat vákuumkörnyezetben, 400 fokon 4 órán keresztül kell szárítani az adszorbeált hidrogén eltávolításához, míg a nikkellemezeket vízmentes etanolos ultrahangos tisztítással kell megtisztítani a felületi olajfoltok és oxidfilmek eltávolítása érdekében, elkerülve az oxidációs zárványok kialakulását. Ugyanakkor a fogyóelektródák előkészítése izosztatikus préselési technológiát igényel, amelynek préselési sűrűsége 4,2 g/cm³ felett van, hogy elkerülhető legyen az elektródák olvadás közbeni lazasága miatti hiányos gázszivárgás.
 

Titán nikkel ötvözetből készült termékek

 

Titán nikkel ötvözet rúd

Titán nikkel ötvözet lemez

Titán nikkel ötvözet huzal

Titán nikkel ötvözet fólia

Titán-nikkel ötvözet részecskék

Titán nikkel ötvözetből megmunkált alkatrészek

Az olvasztóberendezések és a környezetvédelmi ellenőrzés a fő támogatás. A vákuum-fogyasztó ívolvasztókemencéket általában az iparban használják. Az olvasztás előtt a kemence testét legalább háromszor fel kell szívni, és fel kell tölteni argongázzal, és a végső vákuumfokozatnak el kell érnie az 1 × 10⁻ ³ ​​Pa-t vagy azzal egyenlő, hogy az aktív gázokat, például a levegőben lévő nitrogén-oxidokat teljesen kiürítse. A kemencében 99,999%-nál nagyobb tisztaságú, nagy tisztaságú argongázt választanak ki inert gázként, amelyet molekulaszita dehidratációs kezelésnek kell alávetni (harmatpont -70 fok vagy annál kisebb), hogy elkerüljék a hidrogénelemek bejutását. Az elektróda összeszerelése során gondoskodni kell arról, hogy a koaxiális eltérés legfeljebb 0,5 mm legyen, hogy elkerüljük az olvasztási folyamat során az íveltérés okozta helyi túlégést, ami egyenetlen összetételt eredményez.

Az olvasztási folyamat paraméterszabályozása közvetlenül meghatározza a teljesítményt. Az ívindítási szakaszban kis-feszültségű, lassú emelkedésű árammódot alkalmaznak, fokozatosan 500 A-ról 2000-3000 A-re, stabil 10-15 kV feszültség mellett, hogy biztosítsák az olvadék zökkenőmentes képződését és csökkentsék a fröccsenő veszteségeket. Az olvasztási folyamat során az olvadt medence hőmérsékletét 1600-1700 fokon kell tartani, és valós időben figyelni kell infravörös hőmérséklet méréssel, hogy elkerüljük a titán magas hőmérséklet (titán forráspontja 1668 fok) okozta elpárolgása vagy az alacsony hőmérséklet okozta elemszegregáció. Az egységes összetétel eléréséhez 3-4 olvasztás szükséges, minden olvasztás után 10 perces tartási idővel, hogy az ötvözetelemek teljesen szétszóródjanak, és ± 0,2%-on belül szabályozható legyen a nikkeltartalom eltérése – ez a kulcs az alakmemória hatás biztosításához (a fázisátalakulási hőmérséklet körülbelül 10 fokkal eltolódik minden 0,1%-os nikkeltartalom eltérés esetén).

Az olvasztás utáni kezelés és a minőségellenőrzés az utolsó ellenőrzés. Az ötvözettömböket a kemencében 200 fok alá kell hűteni a kemencéből való kivétel előtt, hogy elkerüljük a gyors lehűlést és a martenzites átalakulás ridegségét. Közvetlenül a sütés után felületlehúzó kezelést végzünk, hogy eltávolítsuk az 1-2 mm vastag oxidréteget és a titánhiányos réteget. Ezután röntgen-fluoreszcencia-spektroszkópiával detektáljuk a felületi szennyeződés-tartalmat annak biztosítására, hogy az oxigén 0,15% vagy annál kisebb, a nitrogén legfeljebb 0,05%, a hidrogén pedig kisebb vagy egyenlő, mint 0,005%. A belső minőséget ultrahangos teszteléssel (UT) tesztelték, és meg kell felelnie az A osztályú szabványoknak, és nem tartalmazhat 0,5 mm-nél nagyobb vagy annál nagyobb átmérőjű pórusokat vagy zárványokat.

A titán-nikkelötvözet olvasztása a "minden lépés precíz vezérlésének" szisztematikus tervezése, a nyersanyag-tisztítástól az olvasztási paraméterek optimalizálásáig, majd a kezelést{0}}utáni tesztelésig, minden kapcsolat közvetlenül kapcsolódik a tisztasághoz és a teljesítményhez. Csak a vákuumkörnyezet-szabályozás, a többmenetes olvasztás és a precíz paraméterszabályozás működési logikájának szigorú követésével érhető el az ötvözetek megbízható alkalmazása a csúcskategóriás területeken.