Eritme, yüksek saflığı ve mükemmel performansı nasıl sağlayabilir?

Titanyum nikel alaşımı, şekil hafızası etkisi, süper esnekliği ve biyouyumluluğu nedeniyle havacılık ve uzay ve tıbbi implantlar gibi ileri teknoloji alanlarda temel malzeme haline geldi. Performansı büyük ölçüde eritme işleminin hassas kontrolüne bağlıdır ve herhangi bir yabancı madde veya bileşen ayrışması, performansta ani bir düşüşe yol açabilir. Alaşımların yüksek saflığını ve mükemmel performansını sağlamak için tüm proses operasyonu perspektifinden önemli teknik noktaları analiz edin.

Saflık güvencesi için ilk savunma hattı, eritmeden önce ham madde kontrolüdür. Saflığı %99,8'den büyük veya eşit olan sünger titanyum ve saflığı %99,9'dan büyük veya eşit olan elektrolitik nikel plaka seçilmeli ve demir, karbon ve oksijen gibi zararlı yabancı maddeler spektral analiz yoluyla giderilmelidir (%0,05'ten az veya eşit tek element içeriği ile). Hammadde ön işlem süreci göz ardı edilemez: titanyum ham maddelerinin adsorbe edilmiş hidrojeni uzaklaştırmak için vakum ortamında 400 derecede 4 saat kurutulması gerekirken nikel plakaların yüzeydeki yağ lekelerini ve oksit filmlerini ortadan kaldırmak ve erime sırasında oksit kalıntılarının oluşmasını önlemek için susuz etanol ultrasonik temizleme ile temizlenmesi gerekir. Aynı zamanda, tüketilebilir elektrotların hazırlanması, erime sırasında elektrot gevşekliği nedeniyle eksik gaz kaçışını önlemek için 4,2 g/cm³ üzerinde kontrol edilen bir presleme yoğunluğuna sahip izostatik presleme teknolojisinin kullanılmasını gerektirir.
 

Titanyum nikel alaşımlı ürünler

 

Titanyum nikel alaşımlı çubuk

Titanyum nikel alaşımlı plaka

Titanyum nikel alaşımlı tel

Titanyum nikel alaşımlı folyo

Titanyum nikel alaşımı parçacıkları

Titanyum nikel alaşımlı işlenmiş parçalar

Eritme ekipmanı ve çevre kontrolü temel destektir. Vakumlu sarf ark eritme fırınları endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Eritmeden önce fırın gövdesinin en az üç kez vakumlanıp argon gazı ile doldurulması ve havadaki azot oksitler gibi aktif gazların tamamen boşaltılması için son vakum derecesinin 1 × 10 ⁻ ³ Pa'ya eşit veya daha az olması gerekir. Fırında inert gaz olarak %99,999'a eşit veya daha büyük bir saflığa sahip yüksek saflıkta argon gazı seçilir ve hidrojen elemanlarının girişini önlemek için moleküler elek dehidrasyon işlemine (çiy noktası -70 dereceye eşit veya daha az) tabi tutulması gerekir. Elektrot montajı sırasında, erime işlemi sırasında ark sapmasının neden olduğu ve düzensiz bileşime yol açan yerel aşırı yanmanın önlenmesi için eşeksenlilik sapmasının 0,5 mm'den az veya ona eşit olmasını sağlamak gerekir.

Eritme işleminin parametre kontrolü performansı doğrudan belirler. Ark başlatma aşaması sırasında, erimiş havuzun düzgün bir şekilde oluşmasını sağlamak ve sıçrama kayıplarını azaltmak için, 10-15kV'luk sabit bir voltajla, yavaş yavaş 500A'den 2000-3000A'ya yükselen düşük-voltajlı, yavaş yükselen bir akım modu benimsenir. Eritme işlemi sırasında, yüksek sıcaklığın (titanyum kaynama noktası 1668 derece) neden olduğu titanyum buharlaşmasını veya düşük sıcaklığın neden olduğu element ayrışmasını önlemek için erimiş havuzun sıcaklığının 1600-1700 derecede tutulması ve kızılötesi sıcaklık ölçümü yoluyla gerçek zamanlı olarak izlenmesi gerekir. Düzgün bir bileşim elde etmek için, alaşım elementlerinin tamamen dağılmasına ve nikel içeriği sapmasını ±% 0,2 dahilinde kontrol etmesine izin vermek için her erimeden sonra 10 dakikalık bir tutma süresiyle 3-4 erime işlemi gerekir - bu, şekil hafızası etkisini sağlamanın anahtarıdır (nikel içeriğindeki her% 0,1 sapma için faz geçiş sıcaklığı yaklaşık 10 derece kayar).

Eritme sonrası işlem ve kalite kontrolü son kontrollerdir. Hızlı soğumayı ve martensitik dönüşüm kırılganlığının oluşmasını önlemek için alaşım külçelerinin fırından çıkarılmadan önce fırında 200 derecenin altına soğutulması gerekir. Fırınlandıktan hemen sonra 1-2 mm kalınlığındaki oksit tabakasını ve titanyum eksikliği olan tabakayı ortadan kaldırmak için yüzey soyma işlemi gerçekleştirilir. Daha sonra yüzey safsızlık içeriği, oksijenin %0,15'ten az veya buna eşit, nitrojenin %0,05'ten az veya eşit ve hidrojenin %0,005'ten az veya eşit olduğundan emin olmak için X-ışını floresans spektroskopisi ile tespit edilir. İç kalite, ultrasonik test (UT) kullanılarak test edilmiştir ve 0,5 mm'den büyük veya eşit çapa sahip hiçbir gözenek veya kalıntı olmaksızın A Sınıfı standartlarını karşılamalıdır.

Titanyum nikel alaşımının eritilmesi, hammadde saflaştırmasından erime parametresi optimizasyonuna ve ardından-işlem sonrası testlere kadar "her adımın hassas kontrolünün" sistematik bir mühendisliğidir; her bağlantı doğrudan saflık ve performansla ilgilidir. Yalnızca vakum ortamı kontrolü, çok geçişli eritme ve hassas parametre düzenlemesinin çalışma mantığını sıkı bir şekilde takip ederek, ileri teknoloji alanlarda alaşımların güvenilir uygulamaları gerçekleştirilebilir-.