Sârma de titan are caracteristici bune de densitate scăzută, rezistență specifică ridicată, rezistență puternică la coroziune și proprietăți mecanice complete excelente. Este utilizat pe scară largă în domeniul prevenirii coroziunii chimice, al echipamentelor de precizie, al dispozitivelor medicale și al serviciilor de asistență aerospațială. Calitatea produselor din sârmă de titan este extrem de sensibilă la puritatea materiilor prime, temperatura de procesare la cald, controlul deformării și procedurile de tratament termic. Lanțul general al procesului de producție este lung și cerințele de precizie a procesului sunt ridicate. Stabilitatea parametrilor din fiecare proces determină în mod direct uniformitatea structurii, calitatea suprafeței și performanța finală a firului de titan. Care sunt punctele cheie ale procesului complet de pregătire, de la topirea materiilor prime până la depozitarea produsului, pentru a produce sârmă de titan de înaltă precizie?
Producția de fire de titan folosește titan de înaltă calitate ca materie primă de bază. Primul proces este topirea lingourilor în cuptor cu arc autoconsumator în vid. Datorită reactivității extrem de ridicate a lichidului de titan la temperaturi ridicate, acesta absoarbe cu ușurință impuritățile de gaz, cum ar fi oxigenul, azotul și hidrogenul, rezultând o plasticitate scăzută și fragilitate crescută a materialului. Prin urmare, întregul proces de topire trebuie să mențină un mediu etanșat cu vid înalt, fără poluarea cu gaz.
După finalizarea procesului de topire, se obține un lingot dens de titan. Suprafața lingoului trebuie să fie șlefuită și inspectată pentru defecte fără deteriorare. Toate defectele interne și de suprafață, cum ar fi fisurile, porii, porozitatea și incluziunile, trebuie verificate și eliminate temeinic pentru a se asigura că matricea lingoului este uniformă și pură, punând o fundație calificată pentru forjare, laminare și prelucrare ulterioară.
Lingourile de titan calificate sunt încălzite cu precizie și apoi intră în procesul de forjare. Prin deformarea plastică mare în forjare, boabele grosiere în stare turnată sunt efectiv zdrobite, neomogenitățile de turnare sunt eliminate și defectele minore de porozitate sunt închise. Acest lucru realizează rafinarea și omogenizarea microstructurii materialului, îmbunătățind semnificativ plasticitatea generală și stabilitatea de prelucrare a țaglei.
Taglele forjate sunt supuse uniform la decojirea suprafeței, la șlefuire și la corectarea formei pentru a îndepărta stratul de oxid și defectele de suprafață, asigurând dimensiuni uniforme și suprafețe netede ale taglelor și evitând concentrarea tensiunilor și problemele de decojire a suprafeței în prelucrarea ulterioară.
După finisarea suprafeței, țagla intră în procesul de laminare la cald. Prin mai multe treceri de laminare de reducere în trepte, dimensiunea secțiunii transversale a barei este redusă în mod constant. Controlul intervalului de temperatură în timpul etapei de laminare la cald este deosebit de important. Temperatura excesivă poate duce la boabe grosiere și la oxidare excesivă la suprafață; o temperatură prea scăzută va crește rezistența la deformare și poate duce la fisuri, abateri dimensionale și alte probleme de calitate.
După ce laminarea la cald este finalizată, pe suprafața țaglei se va forma un strat dens de oxid. Este necesar să îndepărtați cu atenție stratul de oxid de suprafață, murdăria și impuritățile printr-un proces profesional de spălare cu acid. După spălarea cu acid, tratamentul de recoacere în vid este efectuat pentru a elibera eficient stresul rezidual de prelucrare generat în timpul laminarii la cald, pentru a restabili plasticitatea și duritatea materialului, pentru a elimina întărirea prin lucru și pentru a oferi condiții bune de formare pentru procesul de tragere la rece ulterior.
Trefilarea la rece este procesul de bază pentru formarea fină și dimensionarea firelor de titan. Materialele din titan suferă o întărire rapidă și o reducere semnificativă a plasticității în timpul prelucrării la rece, făcându-l cel mai dificil pas în producția de sârmă de titan.
În timpul procesului de producție, suprafața țaglei trebuie acoperită uniform cu un strat special de lubrifiere, reducând în mod semnificativ frecarea dintre matriță și țagle și minimizând uzura matriței și zgârieturile de suprafață pe sârmă. Procesul adoptă principiul deformării mici, trecerilor multiple și reducerii treptate a diametrului, controlând strict cantitatea de deformare în fiecare trecere și eliminând defecte precum ruperea și fisurarea firului cauzate de deformarea rapidă și concentrarea tensiunilor.
În același timp, pentru a atenua în mod continuu călirea prin lucru, trebuie efectuat un tratament de recoacere în vid după fiecare mai multe treceri de tragere, restabilind prompt plasticitatea materialului, asigurând stabilitatea prelucrării continue și până la atingerea specificației diametrului țintă a firului.
După ce firul de titan este terminat cu măsurarea lungimii fixe și înfășurarea liniei, acesta este supus unui tratament fin de spălare cu acid și lustruire pentru a îndepărta complet petele reziduale de ulei și a urmări straturile de oxid de pe suprafață, asigurându-se că finisajul suprafeței produselor finite îndeplinește cerințele standard.
Ulterior, se efectuează o inspecție cuprinzătoare a produselor finite, inclusiv inspecția vizuală a aspectului, măsurarea preciziei dimensionale, testele de performanță mecanică și testele nedistructive. Indicatori multipli sunt verificați pentru a valida în mod cuprinzător consistența dimensională, calitatea suprafeței, rezistența și plasticitatea și starea structurii interne a firului de titan. Doar atunci când toți indicatorii sunt calificați, produsele pot fi ambalate, sigilate și depozitate în depozit.
Pentru a produce fire de titan de înaltă precizie, este necesar un sistem de proces sistematic cu topire de purificare avansată, procesare optimizată a structurii, formare precisă la rece, tratament termic cu gradient și control al calității pe întregul proces. Este necesar să se controleze strict mediul de vid, temperatura de procesare, cantitatea de deformare, regimul de recoacere și starea suprafeței și să se evite defectele comune, cum ar fi fisurarea, întărirea, oxidarea și incluziunile, pentru a produce în mod stabil produse din sârmă de titan de înaltă calitate, cu structură uniformă, performanță constantă și precizie ridicată.