Pila ang Imong Nahibal-an Bahin sa Proseso sa Paggama sa Titanium? (usa)

Ang Titanium kinahanglan nga moagi sa daghang mga proseso aron makuha gikan sa ore hangtod sa natapos nga produkto. Depende sa katapusang aplikasyon, ang gidaghanon sa mga lakang nga gihimo magkalainlain. Ang Titanium nga gigamit sa high-end nga tambutso sa sakyanan, hip implants o mga relo wala magkinahanglan sa samang higpit nga pagdumala sa microstructure sama sa paggamit niini sa aviation, diin ang mga risgo ug mga sangputanan sa kapakyasan mas dako.

Kroll nga proseso

Bisan unsa pa ang katapusan nga paggamit, ang titanium kinahanglan una nga tangtangon gikan sa ore ug mahimong lunsay nga titanium.

Gihimo kini pinaagi sa pagtambal sa titanium dioxide nga gihimo gikan sa ilmenite o rutile pinaagi sa proseso sa Kroll. Ang output mao ang sponge titanium nga giputli, natunaw, ug gisagol sa ubang mga metal. Mahimong moagi pa kini sa dugang pagproseso ngadto sa gitawag nga master alloys, nga himoong mga ingot nga mahimo nga bar, plate, sheet o wire isip komon nga produkto sa galingan.

Proseso sa Kroll Kini usa ka multi-stage nga reaksyon nga nagsugod sa usa ka fluidized bed reactor. Ang giputli nga titanium dioxide TiO2 gi-oxidized sa chlorine aron maporma ang titanium tetrachloride, TiCl4, nga nailhan sa industriya nga "gitik". Ang reaksyon gihimo sa 1000 ° C. Gikan didto ang TiCl4 ug uban pang mga hugaw sa metal chloride gibahin-bahin aron makahimo usa ka lunsay nga sagol nga TiCl4.

Dayon kini ibalhin ngadto sa usa ka bulag nga stainless steel reactor, diin kini mahimong isagol sa magnesium atol sa ikaduhang katunga sa proseso. Ang reaksyon gihimo sa usa ka argon atmospera nga preheated sa 1000 °C. Ang resulta nga titanium(III) ug titanium(II) chloride hinayhinay nga mokunhod sulod sa pipila ka adlaw aron mahimong puro titanium ug magnesium chloride.

Ang nahabilin nga magnesium chloride makuha dayon pinaagi sa pagbulag niini balik sa mga sangkap niini. Ug ang titanium, karon sa porma nga "espongha", gibuak, gidugmok ngadto sa gagmay nga mga piraso, ug dayon gidugmok aron mahimong usa ka uniporme nga piraso. Andam na kini nga matunaw isip electrode sa proseso sa vacuum arc remelting (VAR).

Vacuum Arc Remelting Titanium - Alloying

Ang VAR mao ang nagpatigbabaw nga pamaagi sa paghimo sa titanium alloy sukad sa 1950s. Kini mao ang usa ka proseso nga gigamit sa paghimo sa high-performance titanium nga mga produkto. Ang VAR tukma nga nagkontrol sa pagtunaw ug pagpalig-on sa natunaw aron kasaligan nga makahimo og taas nga kalidad nga nahuman nga mga haluang metal nga labi ka taas nga kaputli.

Kadaghanan sa mga titanium alloy moagi niini nga proseso labing menos kaduha. Kini aron masiguro ang usa ka madawat nga lebel sa pagkamakanunayon sa tibuuk nga metal. Kini nga proseso gigamit gihapon sa mga aplikasyon sa industriya. Sa ikaduha nga katunga sa ika-20 nga siglo, ang triple VAR gimando alang sa paggamit sa aerospace agig tubag sa mga depekto sa mga metal. Bisan kung sa miaging dekada nagsugod kini nga gipulihan sa elektronik nga bugnaw nga apuyan nga pag-remel alang sa mga aerospace alloy.

Ang proseso sa VAR mahitabo sa usa ka dako nga cylindrical crucible. Ang usa ka electrode nagbitay gikan sa ibabaw, ug ang usa ka direkta nga agos sa pipila ka libo nga mga amps ang gipaagi niini, hinungdan nga kini matunaw ug magtulo sa ilawom sa lawak diin ang haluang metal nag-recombine. Sa kaso sa Ti 6AL-4V, ang aluminum ug vanadium gidugang.

Ang electron beam cold furnace remelting

Ang bugnaw nga pagtunaw sa apuyan epektibo nga nagtubag sa usa sa mga kakulangan sa proseso sa VAR, ang katakus nga epektibo nga makuha ang parehas nga taas ug ubos nga density nga mga inklusyon (HDI ug LDI) gikan sa pagkatunaw. Gigamit usab kini sa paglabay sa mga waste chips nga nahimo sa panahon sa machining. Ang usa ka vacuum naporma sa usa ka hudno nga tumbaga nga gipabugnaw sa tubig. Ang usa ka taas nga temperatura nga electron beam gipunting sa titanium feedstock (usa ka sinagol nga espongha, VAR metal ug mga chips) nga gibutang sa luyo sa hudno. Ang tinunaw nga titanium motulo ngadto sa melting zone, dayon moagos ngadto sa refining tunnel, ug dayon ibubo ngadto sa agup-op diin ang metal mag-kristal. Ang dali nga mga compound moalisngaw, ie oxygen ug nitrogen inclusions, samtang ang dasok nga tungsten carbide gikan sa cutting tool mounlod ngadto sa ubos. Ang tumoy sa ingot dayon gi-machine, gibiyaan ang titanium alloy.