Tehnologija topljenja titanijuma i legura titanijuma
Titan i legure titana postale su nezaobilazni "super materijali" u vazduhoplovstvu, medicini, hemijskoj i drugim oblastima sa svojim jedinstvenim svojstvima - malom težinom, velikom čvrstoćom i otpornošću na koroziju. A sva ova briljantna dostignuća su neodvojiva od ključne tehnologije - tehnologije topljenja titana i legura titanijuma. Tehnologija topljenja titana i legura titanijuma je ključni korak u određivanju sastava i strukture legure i od velikog je značaja za poboljšanje performansi legura titanijuma.
1. Vakuumsko topljenje potrošnog luka (VAR)
Ovo je tehnologija topljenja koja se izvodi u vakuumu, koja topi metal kroz energiju luka. VAR tehnologija se uglavnom koristi za taljenje aktivnih metala i vatrostalnih metala, kao što su titan, cirkonij, molibden, itd., a pogodna je i za čelik otporan na toplinu, nehrđajući čelik itd. VAR peći mogu proizvoditi velike i velike tonaže metalni ingoti, a metal nije kontaminiran tokom procesa topljenja, ujednačene strukture, bez skupljanja i gustoće. Pošto inkluzije isplivaju tokom procesa topljenja, neke inkluzije mogu biti koncentrisane na kraju ingota. VAR tehnologija je korištena za pretapanje visokotemperaturnih legura početkom 1950-ih, pokazujući odličnu superiornost i postajući jedno od važnih sredstava za pretapanje visokotemperaturnih legura i specijalnih čelika.
2. Hladno ognjište topljenja elektronskim snopom (EBM)
EBM tehnologija koristi protok elektronskih zraka pod visokim vakuumom kao izvor toplote za topljenje metala. Ova tehnologija može osigurati metale visoke čistoće i posebno je pogodna za topljenje vatrostalnih metala i metala visoke čistoće. Tokom EBM procesa, topljenje i skrućivanje metala se izvode u vodeno hlađenom bakarnom lončiću, koji može efikasno spriječiti kontaminaciju rastaljenog metala vatrostalnim materijalima, čime se dobija ujednačen, gust ingot bez skupljanja. EBM tehnologija ima jedinstvene prednosti u eliminaciji inkluzija visoke i niske gustine, pa se široko koristi u topljenju titana i legura titana.
3. Plazma snop hladnog ognjišta topljenja (PAM)
PAM tehnologija koristi plazma luk kao izvor topline za topljenje, rafiniranje i ponovno topljenje metala. U poređenju sa EBM, PAM koristi inertnu atmosferu blisku atmosferskom pritisku, koja može sprečiti isparavanje visoko isparljivih elemenata i pogodna je za topljenje visoko legiranih i složenih legiranih legura titanijuma. PAM tehnologija ima karakteristike koncentrisane energije i vitkog stuba luka, što može osigurati bolje miješanje tokom procesa topljenja i pomoći u homogenizaciji sastava legure. PAM tehnologija može efikasno eliminisati različite inkluzije u topljenju legure titanijuma i poboljšati čistoću legure.
4. Vodom hlađeno indukcijsko topljenje lončića (CCIM)
Ova tehnologija koristi indukcijsko grijanje za topljenje u vodi hlađenom bakrenom lončiću. CCIM može topiti i prerađivati materijale u okruženju bez zagađenja materijalom lončića, jer su talina i zid lončića u stanju bez kontakta, a temperatura stijenke lončića je u hladnom stanju, izbjegavajući interakciju između taline i zida lončića . Ova tehnologija je pogodna za topljenje aktivnih metala i može dati vrlo čiste materijale.
5. Pretapanje elektrošljake (ESR)
ESR je proces rafiniranja koji koristi toplinu otporne na trosku za sekundarno pretapanje. Ova tehnologija može proizvesti čelične ingote visoke čistoće, guste strukture i ujednačenog sastava. Tokom ESR procesa, metalne kapljice prolaze kroz bazen šljake u bazen rastaljenog metala. Zbog efekta hlađenja vodeno hlađenog kristalizatora, tečni metal se brzo stvrdnjava i formira ingot. Asortiman proizvoda za pretapanje šljake je širok i raspon primjene je širok, pogodan za razne legirane konstrukcijske čelika, visokotemperaturne legure itd.
6. Selektivno lasersko topljenje (SLM)
SLM tehnologija je aditivna proizvodna tehnologija pogodna za direktnu proizvodnju titana i legura titana. SLM koristi laser kao izvor energije za skeniranje sloja metalnog praha sloj po sloj prema 3D CAD modelu, tako da se metalni prah topi, učvršćuje i metalurški vezuje kako bi konačno formirao dizajnirane metalne dijelove. SLM tehnologija može proizvesti metalne dijelove složenih oblika, a dijelovi imaju gotovo potpuno gustu strukturu i dobra mehanička svojstva.
Svaka tehnologija topljenja ima svoje jedinstvene prednosti i scenarije primjene. Odabir prave tehnologije topljenja je ključan za poboljšanje performansi titanijumskih legura. Tehnologija topljenja titanijuma i legura titanijuma je kristalizacija nauke i tehnologije i inovacija, i most između snova i stvarnosti. Svojim jedinstvenim šarmom i neograničenim mogućnostima vodi nas u bolju budućnost.
