Ultra nozik titan simini ishlab chiqarish (diametri 0,01-0,5 mm) titan metallini chuqur qayta ishlash sohasidagi eng texnik jihatdan qiyin va qat'iy nazorat qilinadigan jarayonlardan biridir. Uning ishlab chiqarilishi shunchaki "o'lchamlarni qisqartirish" bilan bog'liq emas, balki xom ashyo tanlash, ko'p ishlov berish bosqichlari, aniq issiqlik bilan ishlov berish va keng qamrovli sinovdan o'tadigan tizimli muhandislik jarayonidir. Har bir bo'g'indagi har qanday kichik og'ish tayyor mahsulotning ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin, bu korxonaning har tomonlama texnik kuchiga katta qiyinchilik tug'diradi.
1, Erish jarayoni: yuqori-tozalikdagi substratning manba nazorati
Ishlab chiqarishning asosiy boshlang'ich nuqtasi yuqori{0}}tozalikdagi titan ingotlarining erishi bo'lib, u sim materialining asosiy xossalarini va ishlov berish barqarorligini bevosita belgilaydi. Vakuumli iste'mol qilinadigan yoyni eritish (VAR) yoki vakuumli induksion eritish (VIM) jarayonlari sanoatda keng qo'llaniladi, asosiy maqsad kislorod, azot va vodorod kabi interstitsial elementlarning tarkibini qat'iy nazorat qilishdir. Tibbiyot va aviatsiya darajasidagi ultra nozik titanium simlar uchun kislorod miqdori 0,12% dan past bo'lishi kerak va vodorod miqdori 0,0015% dan oshmasligi kerak. Ammo bu aralashmalar standartlardan tashqarida bo'lsa ham, u mikrometr darajasidagi keyingi chizmalarda tezda kengaytiriladi, bu esa simning mo'rtlashishiga yoki ishlashning pasayishiga olib keladi.
Eritma jarayonida kompozitsion tizim turli xil dastur stsenariylari uchun moslashtirilishi kerak: sanoat sof titan (Gr1/Gr2) o'ta nozik simlar past aralashmalar va yuqori moslashuvchanlikka to'planadi va kompozitsiyaning bir xilligini kafolatlash uchun erish chastotasini optimallashtirish (odatda 2-3 VAR qayta eritish) kerak; alyuminiy va vanadiy elementlarning nisbati Ti-6Al-4V ELI kabi tibbiy qotishma simlar uchun juda aniq nazorat qilinishi kerak va oksidlanish vakuum muhitida bostirilishi kerak, bu esa keyinchalik bio-uyg'unlik va charchoqqa chidamlilik uchun asos yaratadi.
2, Issiq ishlov berish va sovuq chizish: don hajmi va stressni nozik nazorat qilish
Eritilgan titan ingotini issiq zarb va issiq prokat jarayonlari orqali diametri 8-12 mm bo'lgan titan novda yoki ignabargli novdaga qayta ishlash kerak. Ushbu bosqichda, haddan tashqari don hajmi yoki notekis mikro tuzilishga yo'l qo'ymaslik uchun zarb haroratini faza zonasi (950-1050 daraja) va + faza zonasining kritik oralig'ida nazorat qilish kerak. Sovutgandan so'ng, sim blankasi mikrometr o'lchamiga erishish uchun asosiy qadam bo'lgan ko'p o'tishli sovuq chizish jarayoniga kiradi. Biroq, har bir chizish jarayoni titan donini tozalaydi va ichki stressni to'playdi. Agar o'z vaqtida bartaraf etilmasa, keyingi chizish paytida simning sinishi ehtimoli katta.
Oraliq tavlanish bilan ishlov berish sovuq chizish jarayonida asosiy tamponga aylanadi: uni vakuum yoki inert gaz himoyasi atmosferasida sim diametrining o'zgarishiga qarab (har bir chizma uchun 3-5 o'tish), harorat 550-650 daraja va izolyatsiya vaqti daqiqa darajasiga qadar aniq nazorat ostida tavlanishi kerak. Noto'g'ri tavlanish plastiklikning yo'qligi, shuningdek, mo'rtlik va mo'rt sinish ehtimoli yuqori bo'lishi mumkin; Haddan tashqari qizarish donning o'sishiga olib kelishi va sim materialining yakuniy mustahkamligiga ta'sir qilishi mumkin. 0,1 mm dan kam yoki unga teng bo'lgan o'ta nozik simlar uchun tortishish tezligini 0,5-1 m / min ga kamaytirish kerak va ishqalanish va stress kontsentratsiyasini bartaraf etish uchun maxsus volframli po'lat qolipdan foydalanish kerak.
3, asosiy qiyinchilik: o'lchamning mustahkamligi va sirt sifatini mikron darajasida nazorat qilish
Sim diametri mikrometr darajasiga yaqinlashganda, o'lchamning aniqligi va sirt sifatini nazorat qilish qiyinligi eksponent ravishda oshadi, bu ham yuqori{0}}yuqori va oddiy mahsulotlarni ajratish uchun asosiy to'siqdir. Tibbiy tikuvlar va aviatsiya datchiklari kabi yuqori darajadagi ilovalar uchun sim diametri ± 1-3 m m bo'lgan bardoshlik nazorati talab qilinadi. Bu nafaqat qolipning 0,001 mm aniqligini, balki chizma jarayonida harorat, taranglik va moylanish holatini ham real vaqtda kuzatib borishni ham talab qiladi. Soqol tizimi moylash samaradorligini ta'minlash va sirtni ifloslantiruvchi qoldiq aralashmalarning oldini olish uchun maxsus sintetik moylash materiallaridan foydalanishi kerak; Atrof-muhit o'zgarishlarining o'lchov barqarorligiga ta'sir qilishiga yo'l qo'ymaslik uchun chizilgan muhit doimiy haroratni (20 ± 2 daraja), doimiy namlikni (50 ± 5% RH) va changsiz (1000-sinf toza hudud) saqlashi kerak.
Sirt sifatini nazorat qilish bir xil darajada qat'iydir: tayyor simning yuzasi chizish, oksidli qatlamlar (qalinligi 5 nm dan kam yoki unga teng), mikro yoriqlar va boshqalar kabi nuqsonlardan xoli bo'lishi kerak. Bu nuqsonlar stress yoki korroziy muhitda tez kengayib, simning ishdan chiqishiga olib keladi. Buning uchun sirt oksidi qatlamini olib tashlash uchun elektrolitik sayqallash yoki plazma tozalash jarayonlari talab qilinadi, shu bilan birga -sirt nuqsonlari onlayn optik aniqlash tizimi (aniqlash aniqligi 0,0005 mm) orqali real vaqt rejimida skrining qilinadi va malakasiz mahsulotlar darhol olib tashlanadi.
4, Tayyor mahsulotni sinovdan o'tkazish: Xizmatning ishonchliligini to'liq o'lchovli tekshirish
Ultra yupqa titanium simning tayyor mahsulot sinovi o'lchamini, sirtini, mexanik xususiyatlarini va mikro tuzilmasini qamrab olishi kerak, bu esa to'liq jarayon sifatini nazorat qilish tsiklini tashkil qiladi. Onlayn aniqlash diametrdagi tebranishlarni real vaqtda kuzatish uchun lazerli kaliperdan foydalanadi. Oflayn aniqlash sirt nuqsonlari mikroskopiyasini (500 marta kattalashtirilgan) kuzatishni, valentlik samaradorligini sinashni (sinish kuchi 800MPa dan katta yoki unga teng, cho'zilish 15% dan katta yoki teng), metallografik tahlilni (don o'lchami va to'qimalarning bir xilligini tekshirish) va tibbiy mahsulotga xos biomoslashuv testini (sitotoksiklik testini) o'z ichiga oladi. Ba'zi yuqori darajadagi{6}}maxsulotlar yuqori chastotali siklik yuklar ostida-uzoq muddatli barqarorlikni ta'minlash uchun charchoq samaradorligini sinovdan o'tkazishni ham talab qiladi.
Xulosa: Texnologik kuchning har tomonlama namoyon bo'lishi
Ultra nozik titanium simni ishlab chiqarish darajasi to'g'ridan-to'g'ri titanium materiallari korxonasining eritish, qayta ishlash, sifat nazorati va nozik boshqaruv imkoniyatlarini aks ettiradi. Titan ingotlaridan mikrometr darajasidagi simli materiallargacha, har bir bo'g'in uchta asosiy "aniqlik, ishlash va barqarorlik" talablarini muvozanatlashi kerak. Shuning uchun ham yuqori{2}}sifatli ultra nozik titan sim uzoq vaqtdan beri to'liq sanoat zanjiriga ega bo'lgan korxonalar tomonidan monopoliyaga olingan (eritish issiq ishlov berish nozik chizilgan to'liq sinov). Tibbiyot va aerokosmik kabi yuqori{4}}sohalarda talabning oshishi bilan ultra nozik titanium simga boʻlgan texnologik talablar ortib boraveradi, bu esa titanli materiallarni qayta ishlash texnologiyasidagi yutuqlarni yanada nozik va aniqroq yoʻnalishlarga olib keladi.
