Kā kausēšana var nodrošināt augstu tīrību un izcilu veiktspēju?
Atstāj ziņu
Titāna niķeļa sakausējums ir kļuvis par galveno materiālu augstākās klases{0}}nozarēs, piemēram, kosmosa un medicīnas implantos, pateicoties tā formas atmiņas efektam, superelastībai un bioloģiskajai saderībai. Tā veiktspēja ir ļoti atkarīga no precīzas kausēšanas procesa kontroles, un jebkura piemaisījumu vai komponentu segregācijas ievadīšana var izraisīt pēkšņu veiktspējas kritumu. No visa procesa darbības viedokļa analizējiet galvenos tehniskos punktus, lai nodrošinātu sakausējumu augstu tīrību un izcilu veiktspēju.
Izejvielu kontrole pirms kausēšanas ir pirmā aizsardzības līnija tīrības nodrošināšanai. Jāizvēlas titāna sūklis ar tīrības pakāpi 99,8% vai lielāku un elektrolītiskā niķeļa plāksne ar tīrību 99,9% vai lielāku, un, izmantojot spektrālo analīzi, ir jānoņem kaitīgie piemaisījumi, piemēram, dzelzs, ogleklis un skābeklis (ar viena elementa saturu mazāku vai vienādu ar 0,05%). Nevar ignorēt izejmateriālu pirmapstrādes procesu: titāna izejvielas jāžāvē vakuuma vidē 400 grādos 4 stundas, lai noņemtu adsorbēto ūdeņradi, savukārt niķeļa plāksnes jātīra ar bezūdens etanola ultraskaņas tīrīšanu, lai likvidētu virsmas eļļas traipus un oksīda plēves, izvairoties no oksīda ieslēgumu veidošanās kausēšanas laikā. Tajā pašā laikā patērējamo elektrodu sagatavošanai ir jāizmanto izostatiskās presēšanas tehnoloģija, kuras presēšanas blīvums tiek kontrolēts virs 4,2 g/cm³, lai novērstu nepilnīgu gāzes izplūdi elektrodu vaļīguma dēļ kušanas laikā.
Titāna niķeļa sakausējuma izstrādājumi
Titāna niķeļa sakausējuma stienis
Titāna niķeļa sakausējuma plāksne
Titāna niķeļa sakausējuma stieple
Titāna niķeļa sakausējuma folija
Titāna niķeļa sakausējuma daļiņas
Titāna niķeļa sakausējuma mehāniski apstrādātas detaļas
Kausēšanas iekārtas un vides kontrole ir galvenais atbalsts. Rūpniecībā parasti izmanto vakuuma loka kausēšanas krāsnis. Pirms kausēšanas krāsns korpuss ir jāsasūc ar putekļu sūcēju un jāpiepilda ar argona gāzi vismaz trīs reizes, un galīgajai vakuuma pakāpei jāsasniedz mazāka vai vienāda ar 1 × 10⁻ ³ Pa, lai pilnībā izvadītu gaisā esošās aktīvās gāzes, piemēram, slāpekļa oksīdus. Augstas tīrības pakāpes argona gāze, kuras tīrības pakāpe ir lielāka par vai vienāda ar 99,999%, tiek izvēlēta kā inertā gāze krāsnī, un tai ir jāveic dehidratācijas apstrāde ar molekulāro sietu (rasas punkts, mazāks par vai vienāds ar -70 grādiem), lai izvairītos no ūdeņraža elementu ievadīšanas. Elektrodu montāžas laikā ir jānodrošina, lai koaksialitātes novirze būtu mazāka par 0,5 mm vai vienāda ar to, lai novērstu lokālu pārdegšanu, ko izraisa loka novirze kušanas procesā, kā rezultātā veidojas nevienmērīgs sastāvs.
Kausēšanas procesa parametru kontrole tieši nosaka veiktspēju. Loka ierosināšanas posmā tiek pieņemts zema-sprieguma lēnas pieauguma strāvas režīms, kas pakāpeniski palielinās no 500A līdz 2000{12}}3000A, ar stabilu spriegumu 10-15kV, lai nodrošinātu vienmērīgu izkausētā baseina veidošanos un samazinātu šļakatu zudumus. Kušanas procesa laikā ir nepieciešams uzturēt izkausētā baseina temperatūru 1600-1700 grādu robežās un reāllaikā uzraudzīt to, mērot infrasarkano staru temperatūru, lai izvairītos no titāna iztvaikošanas, ko izraisa augsta temperatūra (titāna viršanas temperatūra 1668 grādi) vai elementu segregāciju, ko izraisa zema temperatūra. Lai panāktu vienmērīgu sastāvu, ir nepieciešami 3-4 kausēšanas apgriezieni ar 10 minūšu noturēšanas laiku pēc katras kausēšanas, lai sakausējuma elementi pilnībā izkliedētu un kontrolētu niķeļa satura novirzi ± 0,2% robežās - tas ir galvenais, lai nodrošinātu formas atmiņas efektu (fāzes pārejas temperatūra mainās par aptuveni 10 grādiem uz katru 0,1% niķeļa satura novirzi).
Apstrāde pēc kausēšanas un kvalitātes pārbaude ir pēdējās pārbaudes. Sakausējuma lietņi pirms izņemšanas no krāsns ir jāatdzesē krāsnī līdz 200 grādiem, lai izvairītos no straujas atdzišanas un martensīta transformācijas trausluma. Uzreiz pēc cepšanas tiek veikta virsmas lobīšanās apstrāde, lai noņemtu 1-2mm biezo oksīda slāni un titāna deficīta slāni. Pēc tam virsmas piemaisījumu saturs tiek noteikts ar rentgena fluorescences spektroskopiju, lai nodrošinātu, ka skābeklis ir mazāks vai vienāds ar 0,15%, slāpeklis ir mazāks vai vienāds ar 0,05%, un ūdeņradis ir mazāks vai vienāds ar 0,005%. Iekšējā kvalitāte tiek pārbaudīta, izmantojot ultraskaņas testēšanu (UT), un tai jāatbilst A klases standartiem, bez porām vai ieslēgumiem, kuru diametrs ir lielāks vai vienāds ar 0,5 mm.
Titāna niķeļa sakausējuma kausēšana ir sistemātiska "katra posma precīzas kontroles" izstrāde, sākot no izejmateriālu attīrīšanas līdz kausēšanas parametru optimizācijai, un pēc tam līdz testēšanai pēc-apstrādes, katra saite ir tieši saistīta ar tīrību un veiktspēju. Tikai stingri ievērojot vakuuma vides kontroles, vairākkārtējas kausēšanas un precīzas parametru regulēšanas darbības loģiku, var panākt uzticamu sakausējumu pielietojumu augstākās klases{2}}laukos.
