Quy trình xử lý bề mặt để rèn hợp kim titan

Rèn hợp kim titanlà thành phần cốt lõi của các sản phẩm hợp kim titan. Chất lượng bề mặt của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến các tính chất cơ học, khả năng chống ăn mòn và độ chính xác về kích thước của sản phẩm cũng như độ tin cậy vận hành và tuổi thọ của thiết bị. Ngành này áp dụng quy trình xử lý bề mặt bốn-bước được tiêu chuẩn hóa, chẳng hạn nhưphun cát, sửa chữa khuyết tật, mài và tô màu.

 

 

1. Phun cát là bước đầu tiên trong quá trình xử lý bề mặt của vật rèn hợp kim titan. Nó chủ yếu loại bỏ các tạp chất như cặn oxit, độ bám dính của cát, vết dầu và vệt trên bề mặt phôi, đồng thời tạo thành bề mặt nhám đồng nhất để tạo điều kiện bám dính thuận lợi cho các quá trình tiếp theo và tránh các khuyết tật như liên kết kém và chất lượng không đồng đều.

 

2. Nhiệt độ cao trong quá trình rèn hợp kim titan tạo ra một lớp oxit dày đặc, làm suy yếu độ bám dính của các quá trình tiếp theo và làm giảm khả năng chống ăn mòn nên phải loại bỏ triệt để. Phun cát loại bỏ các tạp chất trên bề mặt thông qua tác động và tác động cắt của vật liệu mài mòn phản lực-áp suất không khí-cao. Do hoạt tính hóa học cao của hợp kim titan, các thông số quy trình phải được kiểm soát chặt chẽ:

• Alumin nung chảy màu trắng được ưa chuộng làm chất mài mòn; áp lực phun cát được kiểm soát trong0,45 MPa;
• Thời gian phun cát là15–30 giây, chỉ làm sạch các tạp chất bề mặt-các lớp phản ứng còn sót lại mới được xử lý bằng các quy trình tiếp theo nhằm ngăn ngừa ô nhiễm thứ cấp do tham số không phù hợp gây ra.

 

3. Sau khi phun cát, vật liệu rèn hợp kim titan có bề mặt rỗ đồng đều, độ nhám đủ tiêu chuẩn và hoạt động bề mặt được tăng cường, giúp tăng cường độ bền liên kết giữa các lớp phủ tiếp theo và chất nền, tạo nền tảng vững chắc cho toàn bộ quá trình xử lý bề mặt.

 

 

1. Quá trình này làkhôngrèn tạo hình đúc, nhưng là một quy trình chuyên biệt để sửa chữa các khuyết tật vi mô như lỗ phun nước, khoang co ngót và vết lõm còn sót lại sau khi phun cát, làm phẳng bề mặt và nâng cao hiệu suất.

 

2. Hợp kim titan có tính lưu động nóng chảy kém, chênh lệch nhiệt độ đúc lớn và tốc độ làm nguội nhanh. Ngay cả trong môi trường bảo vệ, các lỗ phun dễ dàng hình thành bên trong và bên ngoài vật rèn, làm suy giảm nghiêm trọng chất lượng bề mặt và tính chất cơ học và cần phải sửa chữa có mục tiêu.

 

3. Việc sửa chữa được thực hiện bằng cách sử dụng các quy trình phù hợp với loại lỗi:

• Các lỗ phun sâu và các lỗ co ngót được loại bỏ thông quaép đẳng tĩnh nóng;
• Việc rèn-có độ chính xác cao trước tiên được định vị bằng cách phát hiện lỗ hổng bằng tia X-, sau đó tiến hành hàn sửa chữa bằng tia laze sau khi mài để lộ các khoang;
• Các lỗ phun trên bề mặt nông có thể được sửa chữa trực tiếp bằng phương pháp hàn laser cục bộ để khôi phục tính toàn vẹn và tính liên tục của bề mặt.

Sau khi xử lý sửa chữa khuyết tật, các khuyết tật bề mặt của vật rèn được loại bỏ hoàn toàn, độ phẳng được cải thiện đáng kể và cấu trúc hạt được tối ưu hóa ở nhiệt độ cao để tăng cường tính chất cơ học, mang lại nền phẳng và đồng đều cho quá trình mài tiếp theo.

 

1. Nghiền là quá trình cốt lõi để cải thiện độ chính xác bề mặt của vật rèn hợp kim titan. Nó loại bỏ các vết hàn, các phần nhô ra vi mô và tạp chất còn sót lại, giảm độ nhám bề mặt, cải thiện độ hoàn thiện, giải phóng ứng suất bề mặt và tăng cường khả năng chống mài mòn và ăn mòn. Do hoạt tính hóa học cao của hợp kim titan, tính dẫn nhiệt kém và xu hướng bám dính vào chất mài mòn, việc lựa chọn chất mài mòn và các thông số quy trình phải được kiểm soát chặt chẽ.

 

2. Quá trình mài được chia làm 2 giai đoạn: mài thô và mài mịn:

• Công dụng mài thôĐai mài mòn corundum 60–80# gốm hoặc zirconiađể cắt các khuyết tật bề mặt rõ ràng;
• Công dụng mài mịnĐai mài mòn cacbua silic 180–320#để tinh chỉnh bề mặt hoàn thiện. Việc rèn có độ chính xác cực cao-có thể thêm một bước đánh bóng ; các sản phẩm-cao cấp áp dụng phương pháp đánh bóng cơ học hóa học để đạt được quy trình xử lý bề mặt ở cấp độ nano.

 

3. Các chất mài mòn siêu cứng như kim cương và boron nitrit khối được ưa thích để mài để tránh phản ứng hóa học với hợp kim titan; tốc độ dây chuyền đánh bóng được kiểm soát tại900–1800 m/phútđể ngăn ngừa cháy bề mặt và các vết nứt nhỏ. Sau khi mài, vật rèn có độ hoàn thiện đủ tiêu chuẩn, không có vết trầy xước hoặc lồi lõm và ứng suất bề mặt đồng đều, sẵn sàng cho quá trình tạo màu cuối cùng.

 

Tạo màu là bước cuối cùng trong quá trình xử lý bề mặt để rèn hợp kim titan, phục vụ cả mục đích trang trí và bảo vệ. Thông qua các phương pháp hóa học hoặc điện hóa, một màng oxit trong suốt có độ dày khác nhau được hình thành trên bề mặt phôi, hiển thị các màu như vàng vàng, tím và xanh lam. Nó cũng cải thiện khả năng chống ăn mòn và mài mòn và kéo dài tuổi thọ.

 

 

1. Phương pháp công nghiệp chủ đạo làanod hóa, đơn giản,{0}}thân thiện với môi trường và tạo ra màng oxit có độ bám dính cao, chống vết bẩn và chống ăn mòn. Quá trình rèn đóng vai trò là cực dương và thép không gỉ làm cực âm, với quá trình oxy hóa điện áp-không đổi trong dung dịch có công thức đặc biệt ở nhiệt độ15–35 độ; màu sắc có thể được tùy chỉnh bằng cách điều chỉnh điện áp và thời gian, với các thông số khác nhau tạo ra màu vàng vàng, tím và các hiệu ứng khác.

 

2. Các phương pháp thay thế bao gồm thấm nitơ bề mặt và oxy hóa khí quyển. Thấm nitơ tạo ra màu vàng nhạt và tăng cường hơn nữa độ cứng bề mặt và khả năng chống mài mòn. Sau khi nhuộm màu, rửa sạch và sấy khô bằng nước để đảm bảo màng oxit dày đặc và ổn định, ngăn ngừa bong tróc và phai màu.

 

Tập đoàn Ruihang chủ yếu sản xuất các sản phẩm titan với chuỗi công nghiệp hoàn chỉnh, bao gồm luyện kim, rèn, làm thẳng, cán, xử lý bề mặt, quy trình thử nghiệm. Mọi nhu cầu mua hàng vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email:Sam.Rui@bjrh-titanium.com