Porównanie procesów wytapiania stopów tytanu: [3-etap VAR] vs [1-etap EB + 2-etap VAR] - Aktualności

Wytapianie jest „kluczowym procesem” wstop tytanuprodukcja-czy skład jest prawidłowy, poziom wtrąceń jest niski, a właściwości stabilne, a nawet to, czy produkt może ostatecznie przedostać się na rynek-z wyższej półki i generować zyski, wszystko zależy od tego etapu.

Obecnie w branży istnieją dwie główne metody wytapiania: jedna to trzy-proces przetapiania łukiem próżniowym w próżni (3-przejścia VAR), który jest głęboko zakorzeniony w branży od wielu lat i jest stosowany przez zdecydowaną większość krajowych producentów; drugi to połączony proces jednoprzebiegowego wytapiania na zimno-wiązką elektronów, po którym następuje dwu-przebiegowy VAR (1-przebiegowy EB + 2-VAR), który szybko pojawił się w ostatnich latach i jest skierowany na rynek wysokiej klasy.

Znajomi często pytają mnie: „Jaka dokładnie jest różnica między tymi dwiema trasami?”

Wiele osób zakłada, że zasadniczą różnicą pomiędzy tymi dwiema drogami procesu jest po prostu dodatkowy etap przetapiania EB. W rzeczywistości tak nie jest; zasady metalurgiczne leżące u podstaw tych dwóch są zasadniczo różne. Podstawową logiką tradycyjnego, trzy-przebiegowego VAR jest „stopniowa optymalizacja poprzez wielokrotne przetapianie”: gąbka tytanowa i stopy zaprawowe są wciskane w elektrody i przetapiane za pomocą łuku elektrycznego w-środowisku wysokiej próżni. Z każdym cyklem przetapiania skład staje się nieco bardziej jednolity, zmniejszają się zanieczyszczenia gazowe i udoskonalane są defekty wtrąceń. To jak wielokrotne wrzucanie składników do woka.-Może to wyrównać smak, ale nie usunie całkowicie ziarenka piasku, które wpadło do woka; może go jedynie zmiażdżyć, aby zminimalizować wpływ, ale nigdy nie można go całkowicie wyeliminować.

Z kolei jedno-etapowy proces EB + 2-etapowy proces VAR opiera się na podejściu „najpierw ekstremalne oczyszczanie, a następnie precyzyjna homogenizacja”: najpierw jako źródło ciepła wykorzystuje się wiązkę elektronów o-energii, aby całkowicie oddzielić trzy etapy topienia, rafinacji i krzepnięcia. W strefie rafinacji wtrącenia o dużej- i niskiej-gęstości (powszechnie zwane „twardymi punktami”) oraz zanieczyszczenia gazowe są dokładnie usuwane, co jest równoznaczne z wybraniem z naczynia całego piasku i złych liści; Następnie w dwóch cyklach przetapiania VAR korygowane są odchylenia w składzie, zapewniając zarówno czystość, jak i jednorodność składu.

Porównanie wydajności: tych nieodłącznych luk nie można przezwyciężyć poprzez powtarzanie. W przypadku materiałów tytanowych ostatecznie najważniejsza jest wydajność. Od razu rzuca się w oczy różnica między tymi dwiema drogami produkcji pod względem podstawowych wskaźników. Pierwszą z nich jest czystość metalurgiczna-najbardziej krytyczna linia podziału. Wtrącenia i defekty są głównymi sprawcami pęknięć zmęczeniowych w komponentach lotniczych i implantach medycznych i stanowią najpoważniejsze wyzwanie w branży. Nawet w przypadku wielokrotnych cykli przetapiania w 3-etapowym procesie VAR wtrącenia można jedynie rozbić i udoskonalić; nie da się ich całkowicie wyeliminować u źródła. Proces ten umożliwia ich kontrolę jedynie w granicach dozwolonych przez normy krajowe, pozostawiając stałe ryzyko różnic w poszczególnych seriach.

Natomiast proces 1x EB + 2x VAR wykorzystuje etap rafinacji EB, podczas którego wtrącenia o-dużej gęstości osadzają się i są izolowane pod wpływem grawitacji, podczas gdy wtrącenia o małej-gęstości ulegają całkowitemu rozkładowi w-środowisku o wysokiej-temperaturze i wysokiej-próżni. Pozwala to na osiągnięcie 100% fizycznego usunięcia, co czyni tę technologię optymalną do kontroli wtrąceń w obecnie dostępnych stopach tytanu. Luka w kontroli gazu jest równie znacząca: 3-przebiegowy proces VAR może stabilnie kontrolować zawartość wodoru z dokładnością do 10 ppm, podczas gdy proces EB może stabilnie redukować wodór do poziomu poniżej 5 ppm. Poziomy kontroli tlenu i azotu również znacznie przewyższają te stosowane w tradycyjnych procesach. Amerykańskie normy lotnicze od dawna stanowią, że stopy tytanu na krytyczne elementy nośne muszą wykorzystywać proces topienia EB.

Titanium bars manufacturer Gr6 Ti5Al2.5Sn Titanium Bars