Како топљење може осигурати високу чистоћу и одличне перформансе?

Легура титанијума никла је постала основни материјал у врхунским-областима као што су ваздухопловство и медицински имплантати због свог ефекта меморије облика, супереластичности и биокомпатибилности. Његове перформансе у великој мери зависе од прецизне контроле процеса топљења, а свако уношење нечистоћа или сегрегација компоненти може довести до наглог пада перформанси. Из перспективе целокупног процеса, анализирајте кључне техничке тачке како бисте обезбедили високу чистоћу и одличне перформансе легура.

Контрола сировина пре топљења је прва линија одбране за осигурање чистоће. Сунђер титанијум чистоће веће или једнаке 99,8% и електролитичка никлова плоча са чистоћом већом или једнаком 99,9% морају бити одабрани, а штетне нечистоће као што су гвожђе, угљеник и кисеоник морају бити уклоњене спектралном анализом (са садржајем једног елемента мањим или једнаким 0,05%). Процес претходног третмана сировина се не може занемарити: титанијумске сировине треба сушити у вакууму на 400 степени током 4 сата да би се уклонио адсорбовани водоник, док плоче од никла треба очистити ултразвучним чишћењем безводног етанола како би се елиминисале површинске мрље од уља и оксидни филмови, избегавајући формирање оксида током мелтинга. Истовремено, припрема потрошних електрода захтева употребу технологије изостатичког пресовања, са густином пресовања која је контролисана изнад 4,2 г/цм ³ да би се спречило непотпуно избацивање гаса услед лабавости електроде током топљења.
 

Производи од легуре титанијума никла

 

Штап од легуре титанијума никла

Плоча од легуре титанијум никла

Жица од легуре титанијума никла

Фолија од легуре титанијума никла

Честице легуре титанијума никла

Машински обрађени делови од легуре титанијума никла

Опрема за топљење и контрола животне средине су основна подршка. Вакуумске потрошне лучне пећи за топљење се обично користе у индустрији. Пре топљења, тело пећи треба да се усиса и напуни гасом аргона најмање три пута, а коначни степен вакуума треба да достигне мањи или једнак 1 × 10 ⁻ ³ Па да би се у потпуности испустили активни гасови као што су азотни оксиди у ваздуху. Гас аргона високе чистоће са чистоћом већом или једнаком 99,999% одабран је као инертни гас у пећи и треба да прође третман дехидратације молекуларним ситом (тачка росе мања или једнака -70 степени) како би се избегао увођење водоничних елемената. Током монтаже електроде, потребно је обезбедити да одступање коаксијалности буде мање или једнако 0,5 мм да би се спречило локално прегоревање изазвано одступањем лука током процеса топљења, што доводи до неуједначеног састава.

Контрола параметара процеса топљења директно одређује перформансе. Током фазе иницирања лука, усваја се режим ниске{1}}напонске струје спорог раста, постепено повећавајући од 500А до 2000-3000А, са стабилним напоном од 10-15кВ, како би се обезбедило глатко формирање растопљеног базена и смањили губици прскања. Током процеса топљења, потребно је одржавати температуру растопљеног базена на 1600-1700 степени и пратити је у реалном времену путем инфрацрвеног мерења температуре како би се избегло испаривање титанијума узроковано високом температуром (тачка кључања титанијума 1668 степени) или сегрегацијом елемената изазваном ниском температуром. Да би се постигао уједначен састав, потребна су 3-4 окрета топљења, са временом држања од 10 минута након сваког топљења како би се омогућило елементима легуре да се у потпуности дифундирају и контролишу одступање садржаја никла унутар ± 0,2% - ово је кључ за обезбеђивање ефекта меморије облика (температура фазног прелаза се помера за око 10 степени за сваких 0,1% садржаја никла).

Третман након топљења и инспекција квалитета су коначне провере. Инготе легуре треба охладити у пећи на испод 200 степени пре него што се уклоне из пећи како би се избегло брзо хлађење и појава кртости мартензитне трансформације. Одмах након печења, врши се површински пилинг третман како би се уклонио слој оксида дебљине 1-2 мм и слој са недостатком титана. Затим, садржај површинске нечистоће се детектује рендгенском флуоресцентном спектроскопијом како би се осигурало да је кисеоник мањи или једнак 0,15%, азот мањи или једнак 0,05%, а водоник мањи или једнак 0,005%. Унутрашњи квалитет се тестира ултразвучним испитивањем (УТ) и мора да испуњава стандарде класе А, без пора или инклузија пречника већег или једнаког 0,5 мм.

Топљење легуре титанијум никла је систематски инжењеринг „прецизне контроле сваког корака“, од пречишћавања сировог материјала до оптимизације параметара топљења, а затим до накнадног{0}}тестирања, свака веза је директно повезана са чистоћом и перформансама. Само строгим праћењем оперативне логике контроле вакуумског окружења, топљења у више пролаза и прецизног регулисања параметара може се постићи поуздана примена легура у врхунским-пољима.