Titan, là một vật liệu kim loại tương đối mới, đã trải qua hơn 60 năm phát triển công nghệ trong quá trình xử lý kể từ khi sản xuất công nghiệp bắt đầu vào giữa-thế kỷ 20. Với cường độ riêng, khả năng chống ăn mòn và khả năng tương thích sinh học tuyệt vời, hợp kim titan và titan được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không vũ trụ, kỹ thuật hàng hải, thiết bị y tế và các sản phẩm tiêu dùng cao cấp.
I. Nguyên tắc cơ bản của công nghệ xử lý nhựa tấm titan Việc xử lý nhựa titan về cơ bản sử dụng các đặc tính biến dạng dẻo của kim loại rắn. Thông qua tác dụng của ngoại lực, các thỏi titan trải qua biến dạng vĩnh viễn, cuối cùng thu được vật liệu titan có hình dạng và đặc tính mong muốn. Hệ thống công nghệ này kế thừa các lý thuyết xử lý kim loại truyền thống đồng thời yêu cầu tối ưu hóa quy trình phù hợp với các đặc tính hóa lý độc đáo của titan.
1.1 Nguyên tắc chung của xử lý nhựa kim loại Biến dạng dẻo của titan tuân theo các quy luật cơ bản của xử lý kim loại, bao gồm: • Mối quan hệ biến dạng ứng suất-: Hành vi lưu biến của vật liệu được điều chỉnh bằng cách kiểm soát mức độ biến dạng (biến dạng thực) và tốc độ biến dạng (tốc độ biến dạng). • Hiệu ứng nhiệt độ: Nhiệt độ biến dạng ảnh hưởng đáng kể đến thành phần pha và khả năng chống biến dạng của titan. • Tính chất ma sát: Hệ số ma sát giữa cuộn và tấm ảnh hưởng đến tính đồng nhất của biến dạng.
1.2 Đặc điểm đặc biệt và thách thức gia công của Titan So với các kim loại truyền thống như thép, đồng và nhôm, hợp kim titan và titan thể hiện: • Khả năng chống biến dạng cao: Mô đun đàn hồi của titan (khoảng 110 GPa) chỉ bằng 55% so với thép, nhưng tốc độ đông cứng của nó cao hơn đáng kể so với kim loại thông thường. • Phạm vi nhiệt độ dẻo hẹp: Điểm biến đổi pha -của titan nguyên chất là khoảng 882 độ và vùng pha + hai{7}}chỉ nằm trong phạm vi nhiệt độ khoảng 100 độ . • Xu hướng oxy hóa ở nhiệt độ cao: Lớp oxit TiO₂ dày đặc hình thành nhanh chóng trên bề mặt ở nhiệt độ trên 600 độ. • Độ nhạy hấp thụ khí: Nó dễ dàng hấp thụ các nguyên tố xen kẽ như hydro, oxy và nitơ trong quá trình gia nhiệt, dẫn đến hiện tượng giòn.
2.Tối ưu hóa chế độ nhiệt độ
• Kiểm soát điểm chuyển pha: Xác định -nhiệt độ chuyển pha của các loại cụ thể bằng phương pháp luyện kim (độ chính xác ±5 độ )
• Tốc độ gia nhiệt: Sử dụng gia nhiệt từng bước cho các tấm dày (300 độ /h→500 độ /h→800 độ /h)
• Tốc độ làm nguội: Sử dụng làm mát bằng phun sương nước sau khi cán nóng (tốc độ làm nguội Lớn hơn hoặc bằng 50 độ/s) để ức chế sự phát triển của hạt 3.2 Thiết kế biến dạng
• Nguyên tắc phân bổ đạt: • Giảm lớn (Lớn hơn hoặc bằng 25%) cho công đoạn tẩy cặn • Giảm trung bình (15-20%) cho công đoạn cán ổn định • Giảm nhỏ (Nhỏ hơn hoặc bằng 10%) cho công đoạn cán hoàn thiện
• Biến dạng tích lũy: Tổng biến dạng của cán nguội phải được kiểm soát dưới biến dạng tới hạn để kết tinh lại (khoảng 15%) 3.3 Hệ thống bôi trơn và làm mát
• Bôi trơn cán nóng: Sử dụng chất bôi trơn hỗn hợp than chì + dầu khoáng (nồng độ 5-10%)
• Bôi trơn cán nguội: Sử dụng nhũ tương (nồng độ 3-5%, cỡ hạt nhỏ hơn hoặc bằng 5μm) Làm mát cuộn: Hệ thống làm mát phân đoạn được sử dụng để kiểm soát chênh lệch nhiệt độ giữa các bề mặt cuộn đến Nhỏ hơn hoặc bằng 20 độ.
3. Xu hướng phát triển công nghệ: Công nghệ gia công tấm titan hiện nay đang phát triển theo các hướng sau:
1. Công nghệ tạo hình gần{1}}lưới{2}}: Sử dụng quy trình cán chính xác + ủ cục bộ để giảm khối lượng công việc gia công.
2. Công nghệ xử lý-ngắn: Phát triển dây chuyền sản xuất cán nóng và cán nguội kết hợp để rút ngắn lộ trình xử lý.
3. Điều khiển thông minh: Áp dụng công nghệ song sinh kỹ thuật số để đạt được sự tối ưu hóa năng động của các thông số quy trình.
4. Sản xuất xanh: Phát triển công nghệ tẩy rửa không chứa flo-và quy trình cán khô để giảm tác động đến môi trường.
Tóm lại, việc xử lý nhựa các tấm titan là một dự án kỹ thuật có hệ thống tích hợp khoa học vật liệu, ma sát và công nghệ xử lý nhiệt. Bằng cách kiểm soát chính xác nhiệt độ, biến dạng và điều kiện bôi trơn, có thể đạt được sự cân bằng giữa cấu trúc vi mô và tính chất của vật liệu titan cũng như hiệu quả xử lý. Với nhu cầu ngày càng tăng về vật liệu titan trong ngành hàng không vũ trụ, thiết bị y tế và các lĩnh vực khác, việc tối ưu hóa quy trình sẽ tiếp tục thúc đẩy ngành chế biến titan hướng tới hiệu quả và độ chính xác cao hơn.
Công ty TNHH Vật liệu kim loại Baoji Reliab
Điện thoại di động: 0086 13092900605
Phòng kinh doanh 1: WhatsApp +8613092900605 (Mr.Gary)
Phòng kinh doanh 2: +8613092913521(Ms. Sophia)
Địa chỉ: Số 35 Đường Baoti, Quận Weibin, Baoji, Trung Quốc
