Titanyum alaşımlı plakalar, yüksek mukavemet, düşük yoğunluk, korozyon direnci ve iyi ısı direnci gibi mükemmel özelliklerinden dolayı çeşitli endüstrilerde oldukça aranır. Güvenilir bir titanyum alaşımlı levha tedarikçisi olarak, titanyum alaşımlı levhaların ayrıntılı üretim süreçlerini sizlerle paylaşmaktan mutluluk duyuyorum.
Hammadde Hazırlama
Titanyum alaşımlı levhaların üretiminde ilk adım hammaddelerin hazırlanmasıdır. Titanyum sünger, titanyum alaşımı üretiminin temel hammaddesidir. İnert bir atmosferde titanyum tetraklorürün (TiCl₄) magnezyum (Mg) ile indirgenmesini içeren Kroll işlemi yoluyla üretilir. Reaksiyon aşağıdaki gibidir:
TiCl₄ + 2Mg → Ti + 2MgCl₂
Ortaya çıkan titanyum sünger gözenekli bir yapıya sahiptir ve magnezyum klorür, reaksiyona girmemiş magnezyum ve diğer eser elementler gibi yabancı maddeleri içerir. Yüksek saflıkta titanyum elde etmek için sünger, bu yabancı maddeleri uzaklaştırmak amacıyla vakumlu damıtma işlemi yoluyla daha da işlenir.
Yüksek saflıkta titanyum sünger elde edildikten sonra, özel alaşım bileşimi gereksinimlerine göre alaşım elementleri eklenir. Yaygın alaşım elementleri arasında alüminyum (Al), vanadyum (V), manganez (Mn) ve molibden (Mo) bulunur. Bu elemanlar, titanyum alaşımının istenen mekanik ve fiziksel özelliklerini elde etmek için dikkatlice seçilir ve hassas oranlarda eklenir.
Eritme ve Külçe Dökümü
Hammadde hazırlığının ardından bir sonraki aşama ergitme ve külçe dökümüdür. Titanyum alaşımlarını eritmek için çeşitli yöntemler vardır; en yaygın olarak kullanılanı vakumlu arkla yeniden eritmedir (VAR).
VAR prosesinde hazırlanan hammaddeler vakum odasında su soğutmalı bakır krozeye konulur. Elektrot (hammadde karışımından yapılmış) ile pota arasında, ham maddeleri eriten yüksek sıcaklıkta ısı üreten bir elektrik arkı oluşturulur. Titanyum alaşımının oksidasyonunu ve kirlenmesini önlemek için eritme işlemi vakumda gerçekleştirilir.
Eritme sırasında alaşım elementleri erimiş titanyumda eşit şekilde dağılır. Erime işlemi tamamlandıktan sonra erimiş metal bir külçe oluşturmak üzere bir kalıba dökülür. Daha sonra külçe, düzgün ve ince taneli bir yapı sağlamak için yavaşça soğutulur.
Diğer bir eritme yöntemi ise elektron ışınıyla eritmedir (EBM). EBM'de ham maddeleri vakum ortamında eritmek için yüksek enerjili bir elektron ışını kullanılır. Bu yöntem özellikle titanyum gibi reaktif metallerin eritilmesi için uygundur çünkü erime parametreleri üzerinde hassas kontrol ile yüksek saflıkta bir eritme işlemi sağlayabilir.
Dövme ve Sıcak Haddeleme
Döküm işleminden elde edilen külçenin tane boyutu büyüktür ve iç kusurlar içerebilir. Mekanik özellikleri iyileştirmek ve kusurları azaltmak için külçe ilk önce dövme işlemine tabi tutulur.
Dövme, külçenin uygun bir dövme sıcaklığına (alaşım bileşimine bağlı olarak genellikle 800°C - 1200°C arasında) kadar ısıtıldığı ve daha sonra basınç uygulanarak deforme edildiği bir işlemdir. Bu işlem külçedeki büyük taneleri kırabilir, tane yapısını iyileştirebilir ve malzemenin yoğunluğunu ve homojenliğini geliştirebilir.
Dövme işleminden sonra kütük istenilen kalınlığa kadar sıcak haddelenir. Sıcak haddeleme, kütüğün yüksek sıcaklıklarda (titanyum alaşımının yeniden kristalleşme sıcaklığının üzerinde) bir dizi silindirden geçirilmesini içerir. Silindirlerden her geçiş kütüğün kalınlığını azaltır ve uzunluğunu ve genişliğini artırır. Malzeme silindirlerden geçtikçe tane yapısı daha da incelenir ve mekanik özellikler iyileştirilir.
Sıcak haddeleme işlemi aynı zamanda titanyum alaşımlı levhaya anizotropik özelliklerini etkileyebilecek belirli dokular da getirebilir. Bu nedenle, istenen özellikleri elde etmek için haddeleme sıcaklığı, haddeleme redüksiyonu ve haddeleme yönü gibi haddeleme parametrelerinin dikkatli bir şekilde kontrol edilmesi gerekir.
Soğuk Haddeleme ve Tavlama
Bazı durumlarda, daha hassas bir kalınlık ve daha iyi bir yüzey kalitesi elde etmek için sıcak haddelemeden sonra daha fazla soğuk haddeleme gerçekleştirilir. Soğuk haddeleme oda sıcaklığında veya buna yakın bir sıcaklıkta gerçekleştirilir ve iş sertleşmesi yoluyla titanyum alaşımlı levhanın mukavemetini ve sertliğini artırabilir.
Bununla birlikte, soğuk haddeleme aynı zamanda malzemede çatlamaya ve sünekliğin azalmasına yol açabilecek iç gerilimlere de neden olur. Bu iç gerilimleri azaltmak ve malzemenin sünekliğini geri kazandırmak için tavlama yapılır.
Tavlama, soğuk haddelenmiş titanyum alaşımlı levhanın belirli bir sıcaklığa (dövme sıcaklığının altında) ısıtıldığı ve belirli bir süre tutulduğu, ardından yavaş yavaş soğutulduğu bir ısıl işlem işlemidir. Bu işlem malzemenin yeniden kristalleşmesine olanak tanır, iç gerilimleri ortadan kaldırır ve plakanın sünekliğini ve şekillendirilebilirliğini artırır.
Yüzey İşlem
Yüzey işleme, titanyum alaşımlı plakaların üretiminde önemli bir adımdır. Plakaların yüzey kalitesini, korozyon direncini ve aşınma direncini artırabilir.
Yaygın bir yüzey işleme yöntemi asitlemedir. Asitlemede, titanyum alaşımlı plaka, genellikle hidroflorik asit (HF) ve nitrik asit (HNO₃) karışımı olan bir asit çözeltisine daldırılır. Bu işlem, önceki işlem adımları sırasında yüzeyde oluşan tufal ve oksit tabakasını gidererek temiz ve pürüzsüz bir yüzey elde edilmesini sağlar.
Bir diğer yüzey işleme yöntemi ise kaplamadır. Titanyum alaşımlı plakaya seramik kaplamalar, polimer kaplamalar ve metalik kaplamalar gibi çeşitli kaplama türleri uygulanabilmektedir. Bu kaplamalar korozyona, aşınmaya ve oksidasyona karşı ek koruma sağlayabilir ve ayrıca plakanın estetik görünümünü de geliştirebilir.
Kalite Kontrol ve Kontrol
Nihai titanyum alaşımlı plakaların gerekli standartları karşıladığından emin olmak için üretim süreci boyunca sıkı kalite denetimi ve kontrolü gerçekleştirilir.
Plakalardaki çatlaklar, gözeneklilik ve kalıntılar gibi iç kusurları tespit etmek için ultrasonik test, radyografik test ve manyetik parçacık testi gibi tahribatsız test yöntemleri kullanılır. Alaşım bileşiminin belirtilen gereklilikleri karşıladığından emin olmak için kimyasal analiz de yapılır.
Plakaların mukavemetini, sünekliğini ve tokluğunu belirlemek için çekme testi, sertlik testi ve darbe testi dahil olmak üzere mekanik özellik testleri yapılır. Plakaların doğru kalınlık, genişlik ve uzunluğa sahip olduğundan emin olmak için boyutsal inceleme yapılır.
Şirketimizde geniş bir yelpazede titanyum alaşımlı plakalar sunuyoruz:TB2 Titanyum Alaşımlı Şerit,Gr.9 Titanyum Alaşımlı Plaka, VeTB5 Titanyum Alaşımlı Plaka. Ürünlerimiz, en yüksek kalite ve performansı sağlamak için en son teknoloji ve sıkı kalite kontrol prosedürleri kullanılarak üretilmektedir.
Yüksek kaliteli titanyum alaşımlı levhalar pazarındaysanız, satın alma görüşmeleri için bizimle iletişime geçmenizi öneririz. Uzman ekibimiz, özel uygulamalarınız için en uygun titanyum alaşımlı plakaları seçmenizde size yardımcı olmaya ve size mümkün olan en iyi çözümleri sunmaya hazırdır.
Referanslar
- Boyer, RR, Welsch, G. ve Collings, EW (1994). Malzeme Özellikleri El Kitabı: Titanyum Alaşımları. ASM Uluslararası.
- Donachie, MJ (2000). Titanyum: Teknik Kılavuz. ASM Uluslararası.
