Títan stangir með þvermál 10 mm getur borið 30 tonna álag og einnig þjónað sem hjartastoðnet í mannslíkamanum í 20 ár. „Alhliða-frammistaða þessa efnis byggir á afar ströngu framleiðsluferli. Allt frá hráefni til fullunnar vöru getur allt frávik upp á 0,1% gert alla framleiðslulotuna ónothæfa. Eftirfarandi sex skref mynda „gera-eða-línan í framleiðslu á títanstangum.
1. Val á réttu hráefninu: „genin“ af frammistöðu
Frammistaða títanstanga er læst inni frá hráefnisstigi.
Geimferðarými: Ti-6Al-4V (GR5) er mikið notað, jafnvægi á 900 MPa-stigi styrk og hörku.
Læknisígræðslur: Innihald óhreininda verður að vera í ströngu eftirliti. Fyrir hverja 1 ppm aukningu á óhreinindum eykst hættan á höfnun um 10%.
Þegar hráefnin eru útbúin ætti einnig að vega títansvampinn og ál-vanadíum meistarablönduna með milligramma-stigsnákvæmni til að forðast sveiflur í snefilefnum sem gætu leitt til óviðráðanlegrar örbyggingar á síðari stigum.
2. Bræðsla: "Alchemizing" í lofttæmi
Títan mun „gleypa“ súrefni og köfnunarefni við hitastig yfir 1.500 gráður og verða brothætt samstundis. Þess vegna verður bræðsluferlið að fara fram í lofttæmiboga endurbræðsluofni (VAR) eða rafeindageisla kalt eldofni (EBCHM).
• VAR: Með því að bræða þjöppuðu rafskautin lag fyrir lag eins og „3D prentun“ er hægt að fá hleifar með hreinleika yfir 99,995%.
EBCHM: Með því að nota rafeindageislaskönnun er hægt að gufa upp bein-þéttleika innihaldsefna eins og wolfram og mólýbden. Títanstangir í -flokki fyrir flugvélar verða að bræða aftur tvisvar.
Eftir eina bræðslu þarf að taka sýni til litrófssamanburðar. Ef aðskilnaður íhluta er meiri en 0,3% verður allur ofninn eytt.
3. Hitavélræn vinnsla: Smíða "diskurinn" í sinar og bein
Títanhleifurinn er fyrst hitaður að fasaskiptapunktinum (um 995 gráður) og síðan ítrekað í uppnámi og dregið í + tveggja-fasa svæðinu.
Aðeins þegar smíðahlutfallið er meira en eða jafnt og 3:1 er hægt að þjappa innri ör-svitahola.
Hverri aflögun skal stjórnað innan 20% til 40%. Ef það er of hratt, mun það valda rifi; ef það er of hægt verða kornin gróf.
Í kjölfarið er það heitt-valsað í kút, með hitavillukröfu upp á ±5 gráður. Annars getur frammistöðumunurinn á fram- og afturhluta sömu stangar náð 15%.
4. Hitameðferð: „Fín-stilling“ á örbyggingu
Einsleitandi glæðing: 850 gráður /2 klst. til að koma í veg fyrir aðskilnað samsetningar;
Meðhöndlun og öldrun lausnar: 940 gráðu vatnsslökkvandi + 540 gráðu öldrun í 4 klukkustundir, sem gerir + fasahlutfallinu kleift að ná 80:20 og styrkinn má auka enn frekar um 12%.
5. Yfirborðsmeðferð: Brynja títanstangirnar
• Súrsun: Blandaða lausnin af HF og HNO₃ fjarlægir oxíðhristinn og sýnir silfur-hvíta grunninn.
Skotflögnun: 0,3 mm stálskot snerta yfirborðið með 60 m/s, koma á þrýstiálagi við 200 MPa stigið og auka þreytulífið um 50%.
Rafgreiningarfæging: Læknistítanstangir gangast undir rafgreiningarfægingu til að ná yfirborðsgrófleika sem er Ra Minna en eða jafnt og 0,1 μm, sem dregur úr viðloðun baktería um 80%.
Rafskautsoxun: 2 μm oxíðfilma myndast, sem er ekki aðeins tæringarþolin- heldur einnig hægt að lita hana.
6. Greining: Skjááhætta niður í „núll“
• Efnasamsetning: Hver stöng er skoðuð með litrófsmæli. Ef frumfrávik fer yfir 0,01% er það eytt.
Vélrænir eiginleikar: Slembisýni fyrir togpróf, ef lengingin við brot er minni en 10% verður allri lotunni skilað.
Ó-eyðandi próf:
- Ómhljóðsprófun (UT): Greindu innfellingar og galla í títanstöngum stærri en Ф0,8 mm.
- Eddy Current ET: Greina yfirborðssprungur 0,05 mm á dýpt;
Örbygging: Skoðaðu kornastærð og dreifingu undir málmsmásjá.
Niðurstaða
Framleiðsla á títanstangum er barátta gegn „míkróna-göllum“. Frá óhreinindastjórnun á ppm stigi til yfirborðs gróft 1 μm, hvert skref ögrar líkamlegu takmörkunum. Í framtíðinni gæti þrívíddarprentun og nánast-net-myndun stytt ferlið, en leitin að "endanlegum árangri" verður aldrei í hættu.
