Vbrizgavanje kovin iz titanove zlitine

Vbrizgavanje kovin iz titanove zlitine

Izdelki in storitve, ki jih ponuja Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd., ne morejo le zadovoljiti potreb strank, temveč tudi preseči njihova pričakovanja. Zagovarjamo dvojno načelo kakovosti in vrednosti.

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd., ustanovljeno leta 1997, se nahaja v razvojni coni Huangdianzhuang, Changli, Qinhuangdao. Leta 2013 ga je Ministrstvo za znanost in tehnologijo province Hebei priznalo kot malo in srednje veliko podjetje, ki temelji na tehnologiji; Leta 2014 ga je Urad za obrambno znanost, tehnologijo in industrijo province Hebei priznal kot vojaško civilno integracijsko podjetje; Leta 2019 je bilo ocenjeno kot visokotehnološko podjetje.

Ker je podjetje sodelovalo z Univerzo Central South med skupnimi raziskavami procesa brizganja titana leta 2017, je po več kot letu dni uradno začelo množično proizvodnjo. Glavni materiali iz titanove zlitine, čisti titan, tc4 in drugi materiali so celoten proces naših raziskav

Nekateri izdelki za brizganje kovin iz titanove zlitine proizvaja Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd.
pas za uro	Pritrdilni elementi iz titanove zlitine za velika komercialna letala	Komponente kolenskega vsadka iz titana	Njuhač iz titanove zlitine
Kovinski deli očal iz titana	Glava za golf iz titanove zlitine	Vijačno sidro iz titanove zlitine	Sprožilec pištole MIM iz kovine iz titana

01/Uvod

 

Titan in titanove zlitine predstavljajo skoraj polovico gostote železa. Imajo nizko gostoto, dobro odpornost proti koroziji, visoko specifično trdnost in zadovoljivo biokompatibilnost. Široko se uporabljajo v letalstvu, vesoljski industriji, kemični industriji, biomedicini in na drugih področjih ter prinašajo ogromne gospodarske koristi človeški družbi, zlasti pri zamenjavi neveljavnih kosti, kot so zobne proteze, korenine in proteze s človeškimi vsadki. Titan in titanove zlitine so dober material, ki lahko koristi človeštvu.

 

Vendar pa je najtežji problem v praškovni industriji, kako zmanjšati ali preprečiti pojav oksidacije titana in titanovih zlitin. Glede na opazovanje standardnega diagrama prosta energija-temperatura oksidov, ki ga je narisal Gibbs Free Energy, so stroški zmanjšanja oksidiranega titana ali titanovih zlitin nazaj na l ogromni, kar ni v skladu z gospodarskimi koristmi. To je razlog, da sta titan in titan kombinirana tudi v prahu. Pomanjkljivost lurgičnega postopka v primerjavi z materiali družine železa je izgubila prednost stroškov obdelave. Nič čudnega ni, da so prednosti titana in titanovih zlitin pri tradicionalni obdelavi v razsutem stanju veliko večje od prednosti prašne kirurgije, kar je prva stvar, ki bi jo praktiki prašne kirurgije morali vedeti.

 

02 Točke za pozornost

Za uspeh pri praškastem brizganju titana in titanovih zlitin je treba uporabiti naslednje metode:

 

Če želimo nadzorovati vsebnost kisika v začetnem prahu, je treba vsebnost kisika v prahu nadzorovati pod 3000 ppm, po možnosti manj kot 1000 ppm, in šele ko se kupi prašek z nizko vsebnostjo kisika, je mogoče proizvesti dober izdelek.

 

Pri procesu razmaščevanja moramo biti pozorni na možnost reakcije s kisikom. Mešanico prahu in veziva je treba izvesti v zaščitni atmosferi, brizganje mora čim bolj zmanjšati čas segrevanja in zadrževanja, postopek razmaščevanja je treba zaščititi z redukcijskim plinom ali ga nadomestiti z redukcijskim razmaščevanjem oksalne kisline in sintranjem v vakuumu ali zaščitni atmosferi takoj po razmaščevanje.

 

Zasnova sintrane nosilne plošče in podpornega sistema uporablja ploščo iz cirkonijevega dioksida in majhno žrtveno razporeditev iz gobastega titana, ki ju titan ne more zlahka prevzeti, da bi zmanjšal vsebnost kisika v sistemu za sintranje.

 

Dodajanje komponent, ki spodbujajo kisik, kot je magnezij, v praškastem sistemu materiala lahko povzroči razlike v sestavi titana in titanovih zlitin ter poslabša trdnost titana in titanovih zlitin po sintranju.

 

V nadaljevanju bomo delili nekaj tehničnih premislekov o preteklih proizvodnih izkušnjah.

 

2.1, Izbira prahu

 

Uporaba praškov z nizko vsebnostjo kisika je prednostna izbira za brizganje titana in titanovih zlitin, kar pomeni, da so praški sferični prahovi po aerosolni metodi, ki se pod pritiskom hladijo z inertnim plinom. Praški so veliki in okrogli z nizko vsebnostjo kisika. Trenutno sta glavna praška Carpenter v Združenih državah in Sandvik v Združenem kraljestvu. Velikost delcev praškov je primerna za d50=10~12um, kar je premajhno. Prah je lahko oksidirati in postopek je nevaren; metoda atomizacije vode je premajhna in groba, velikost delcev metode mehanskega drobljenja pa je prevelika, da bi bila primerna za postopek brizganja; druga teorija podpira uporabo prahu titanovega hidrida (HTi) za odstranjevanje vodika in drobljenje okroglega prahu z visoko energijo, kot je obdelava s plazmo. Čeprav so stroški pridobivanja surovin zelo nizki, so patentni spori in investicije v krmilno opremo precej visoke, kar pa še ni univerzalno.

 

2.2 Formula veziva

 

Titan in titanove zlitine imajo dva sistema surovin. Predlaga se, da je formula boljša od tiste v območju krčenja od 1,166 do 1,220, kot je prikazano v tabeli 1 spodaj. Te formulacije so že na trgu.

 

možnost 1: Formulacija veziva titana in titanovih zlitin

OSF=Prevelik faktor krčenja

 

Zaradi oksidacije titana in titanovih zlitin je priporočljivo, da volumen l v formulacijskem razmerju ne sme preseči 63 odstotkov, da se prepreči možnost trenja med prahom pri brizganju in mešanjem surovine. Ko je temperatura trenja previsoka, se poveča možnost oksidacije.

 

2.3 Obvestila za pripravo surovine

 

Posebno pozornost je treba nameniti nadzoru vrstnega reda surovin in temperature mešane surovine, kot je opisano v tabeli 2. Predlaga se postopek mešanja obeh vrst surovin. Opaziti je treba, da je treba postopek mešanja izvesti, da se zaščiti atmosfera pred odstranjevanjem kisika. Opozoriti je treba tudi, da morajo biti vsi delci ali praški veziva z makromolekulami posušeni, da se zagotovi odsotnost vlage, vosek in stearinska kislina, ki ju je težko sušiti, sta nizkomolekularna veziva. Priporočljivo je, da se voda odstrani z nizkotemperaturnim vakuumom.

 

表2. Predlogi za postopek mešanja surovine

 

03 Glavni proces

 

Ko je surovina končana do brizganja, je to najvarnejše stanje celotnega prahu, ki je lahko izpostavljen zraku, vendar je treba med segrevanjem procesa brizganja paziti, da surovina ne ostane v sodu preveč dolga. Ko postopek vbrizgavanja plastične surovine odpove in prilagodi stroj, je treba v 10 minutah nastaviti temperaturo šobe in območje najvišje temperature ter temperaturo prekiniti, če ne deluje, tako da je temperatura dovajanja nižja od 150 stopinj.

 

Gredice iz titana in titanovih zlitin po brizganju se ne razlikujejo od običajnih materialov in jih je mogoče postaviti v zrak. Titan in titanove zlitine v prahu, prevlečeni z vezivom, lahko učinkovito blokirajo kisik v zraku. Po razmaščevanju, ne glede na to, ali gre za razmaščevanje s topilom ali redukcijsko razmaščevanje z oksalno kislino (razmaščevanje z močno oksidirano dušikovo kislino ni priporočljivo), najprej zagotovite, da mora biti temperatura na izstopu iz peči nižja od 50 stopinj. Celzija za zagotovitev, da ne pride do oksidacije, je razmaščena rjava gredica porozna in zelo lahko reagira s kisikom v zraku, upoštevajte. Čim krajši je čas postavitve rjave gredice zunaj, tem bolje bo čim prej vstopila v sistem sintranja.

 

Zasnova sintrane nosilne plošče in škatle za sintranje je zelo pomembna. Ker imajo titan in titanove zlitine visoko afiniteto do kisika, lahko pri visoki temperaturi celo zajamejo kisik v aluminijevem oksidu (Al2O3). Zato je za keramično nosilno ploščo priporočljiva cirkonijeva plošča (ZrO2), vendar se material karbonizacije ali nitriranja ne sme izbrati. Titan in titanove zlitine imajo radi tudi afiniteto do ogljikovih in dušikovih elementov. V preteklih izkušnjah s sintranjem je postavitev titanove gobe v škatlo za sintranje kot žrtvenega bloka za zajemanje kisika učinkovita, vendar zmanjša učinkovitost peči za sintranje. Naenkrat porabi veliko titanove gobe, zasedba prostora in poraba toplote sta negativna.

 

Zgornje izkušnje so deljene pri proizvodnji titana in titanovih zlitin v prahu za brizganje. Operaterji morajo biti previdni. Stanje čistega titanovega prahu je visoko tvegano. Vse te neželezne snovi (gostota < 4,5 g/cc) predstavljajo tveganje eksplozije prahu, čeprav so titan in titanove zlitine najmanj aktivne neželezne snovi.