Производство титановых болтов является точным и многоэтапным процессом, который сочетает в себе металлургию, методы обработки и обработки поверхности, чтобы в полной мере воспользоваться превосходными свойствами титановых сплавов. Основные ссылки на процесс включают следующие шаги.
1. Выбор и подготовка сырья:
В соответствии с требуемой прочностью, коррозионной стойкостью, рабочей температурой и другими требованиями болта, выберите соответствующий класс титанового сплава. Обычно используемые включают в себя чистый титан промышленности (например, GR.1, GR.2) и высокопрочные титановые сплавы (например, ti -6 al -4 V, Gr.5).
Сырье обычно поставляется в виде катушек (проводов) или стержней. Эти материалы подвергаются строгому химическому составу и механическому тестированию свойств, чтобы обеспечить соответствие стандартам.
2. Горячая работа (необязательно):
Для некоторых титановых стержней с высокополушением или большим каликом могут потребоваться горячие рабочие операции, такие как ковена или горячая экструзия. Обычно это делается выше температуры изменения фазы, чтобы разбить конструкцию AS-CAST, уточнить зерна, улучшить плотность и механические свойства материала и подготовить к последующей обработке холода. После обработки необходима соответствующая термообработка (например, отжиг) для снятия внутренних напряжений.
3. Холодное образование (холодная голова\/холодная ковка):
Это основной процесс для создания прототипа головки болта и стержня. Титановые провода\/стержни точно разрезаны по длине (называемые «пробелами»).
Бланк подается в холодную машину с несколькими станциями, при комнатной температуре или немного более высокой температуре, посредством ряда непрерывной штамповки кубика, металл пластически деформируется огромным давлением, а головка болта (такая как шестиугольная головка, круглая головка, стволовая головка и т. Д.) И часть стержня постепенно образуется. Этот процесс требует чрезвычайно высокой точности плесени и контроля давления.
Ключевые моменты: титановые сплавы имеют сильную тенденцию затвердеть в холодной работе, и их пластичность плохая по сравнению со сталью, поэтому необходимо тщательно оптимизировать параметры процесса холодного заголовка (например, деформация, скорость, дизайн плесени), а промежуточный отжиг может потребоваться для восстановления пластичности и предотвращения трещин.
4. Обработка потоков:
Rolling (Ride Rolling): Это наиболее распространенный, эффективный и эффективный метод увеличения прочности потока. После холодного заголовка болты гладких стержня подаются в нить холмурную машину и экструдируются под сильным давлением с помощью пары пластинчатых пластин (или вращающихся рулонных роликов) с резьбовыми профилями зубов. Металл экструдирован и течет, чтобы сформировать профиль резьбы. Проката укрепляет поверхностный металл нити, что значительно улучшает усталость и прочность на растяжение нити.
Поворот: точные поворотные потоки используются для больших размеров, специальных потоков или при прочтении невозможно. Поворот не так хорош, как катание, чтобы улучшить свойства материала.
5. Тепловая обработка:
Отжиг. Для промышленного чистого титана или болтов, требующих высокой пластичности, отжиг перекристаллизации в основном осуществляется для устранения холодного рабочего напряжения и улучшения пластичности, вязкости и устойчивости размеров.
Обработка раствора: болт нагревается до определенной высокой температуры ниже фазовой зоны, + двухфазной зоны и изолирована, так что как можно больше легированных элементов растворяется в фазе (твердое раствор), а затем быстро охлаждается (обычно гасили воду), чтобы получить перенасыщенную метастабильную фазу (фаза мартенсита или перспективная фата).
Старение (укрепление осадков): Болты, обработанные раствором, согреваются в течение определенного периода времени при более низкой температуре (обычно в диапазоне 480-595 степени). В это время в перпентистированной фазе осаждаются тонкие и диффузные частицы, которые препятствуют движению дислокации, тем самым значительно улучшая прочность и твердость болта, сохраняя при этом определенную вязкость.
Процесс термообработки должен проводиться в строго контролируемой атмосфере, обычно в вакууме или инертно, такой как аргон, предотвращая поглощение титана, окисления и ниотровки при высоких температурах.
6. Обработка поверхности:
Страб\/маринованный слой: оксидный слой, образованный на поверхности после термообработки, должен быть удален, обычно путем маринованного (например, смеси азотной гидрофлуорической кислоты) или песочницей.
Анодирование: в определенном электролите болт действует как анод для генерации плотной оксидной пленки (tio₂) на поверхности через электрохимическую реакцию. Эта пленка значительно улучшает сопротивление истирания, коррозионную стойкость, изоляцию (гальваническая коррозионная стойкость) поверхности и доступна в различных цветах (например, синий, фиолетовый, золото, серое) для идентификации или эстетики.
Покрытия: твердые смазочные покрытия (например, MOS₂, PTFE) или устойчивые к коррозии покрытия могут применяться в экстремальной истирании или в определенных химических средах.
Пассивация: Обработка раствором азотной кислоты или азотной кислоты-дихромата для удаления загрязняющих веществ, таких как ионы свободного железа на поверхности, повышают целостность и однородность натуральной оксидной пленки, и повысить коррозионную устойчивость.
7. Инспекция и тестирование качества:
Строгие размерные допуски (например, размер головки, точность резьбы, диаметр стержня, длина) проводятся на протяжении всего процесса производства.
Тесты проводятся на ключевых механических свойствах готовых продуктов: испытания на растяжение (прочность на растяжение, прочность урожая, удлинение), тесты на твердость (твердость Rockwell или Vickers).
При необходимости, металлографическое исследование, обзор химического состава, неразрушающее тестирование (например, ультразвуковая, магнитная частица-требуются специальные методы, потому что титан не магнитный).
Для критических применений, таких как аэрокосмическая и медицинская, дополнительные тесты, такие как анализ содержания водорода, тестирование на солевые распылитель, тестирование на коррозию на стресс, тестирование усталости и т. Д.Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь сcatherine@hiriger.com.
