Je titan těžké zpracovat?

Od objevu titanu v roce 1790 se lidstvo vydalo na stoletou-náročnou cestu, jak využít jeho mimořádné vlastnosti. Zatímco titanový kov byl poprvé vyroben v roce 1910, cesta k jeho uplatnění byla dlouhá a náročná, přičemž průmyslové výroby bylo nakonec dosaženo až o 40 let později, v roce 1951.

Titanové slitiny nabízejí vysokou měrnou pevnost, odolnost proti korozi, odolnost proti vysokým teplotám a odolnost proti únavě. Titanová slitina stejné velikosti váží pouze 60 % oceli, přesto se může pochlubit větší pevností než legovaná ocel. Díky těmto vynikajícím vlastnostem nacházejí slitiny titanu stále větší uplatnění v letectví, kosmonautice, energetických zařízeních, jaderné energetice, stavbě lodí, chemickém inženýrství a lékařských zařízeních.

Ale proč je titan obtížné zpracovat, pojďme společně prozkoumat tajemství!

Za prvé, i když titan není nijak zvlášť tvrdý nebo houževnatý kov, má zvláštní vlastnost, že má extrémně nízkou tepelnou vodivost. To znamená, že při řezání materiálů řeznými nástroji se vznikající teplo neodvádí ani neodvádí, ale nástroj se spíše zahřívá. Ocelové řezné nástroje ztrácejí pevnost při vysokých teplotách, zatímco titan ztrácí pevnost pomaleji, takže ocelové řezné nástroje se otupují, generují více tepla a dále snižují pevnost oceli. V důsledku toho mají ocelové řezné nástroje tendenci rychle opotřebovávat své řezné hrany. Teplo generované během procesu obrábění je odváděno řezným nástrojem, nikoli třískami. Karbid wolframu (WC) je náhražkou karbonizovaného wolframu, který si může zachovat svou pevnost i v rozžhaveném stavu. Při řezání titanu je použití WC a pečlivá volba rychlosti a posuvu nezbytnými podmínkami pro dosažení efektivního obrábění.

Jiní již zmínili hlavní problémy s obráběním titanu, ale je tu jeden problém, který nebyl vyřešen. Třísky (úlomky) vzniklé obráběním titanu jsou extrémně hořlavé a jakmile dojde k požáru, je téměř nemožné jej uhasit! Vzhledem k tomu, že mnoho produktů pro letectví a kosmonautiku odstraňuje více než 70 % suroviny, znamená to, že v pracovní oblasti zůstává značné množství třísek.

Pokud se tyto předměty z jakéhokoli důvodu vznítí, stane se požárem třídy D, což znamená, že oheň bude ve skutečnosti přiživovat voda a hasicí přístroje CO2! K uhašení tohoto požáru musíte použít hasicí přístroj třídy D a musíte jednat rychle. Tento oheň je extrémně horký a může poškodit jakékoli části stroje, se kterými přijde do styku, například základnu stroje.

Byl jsem v obchodě a strojník soustružil titanový hřídel pomocí hrotu nástroje tenkého jako lidský vlas. Vzal kus otočky, dlouhý asi osm palců, a zapálil ho. I ten malý kousek vzplál! Vypadalo to jako bílá horká skvrna zavěšená ve vzduchu, z níž stoupal malý oblak bílého kouře.

Jindy byl nějaký titanový kovový prášek na zemi po umytí odpadní vodou vytékající z vodovodního potrubí u dveří naší dílny. Jednoho slunečného dne bylo slunce velmi silné a teplota byla velmi vysoká. Dělník náhodou hodil nedopalek cigarety na zem a titanový kovový prášek, který zůstal na zemi, vzplanul a plameny šlehaly jako ohňostroj. Najednou jsem cítil, že na to musím být opravdu opatrný, bylo to příliš nebezpečné.

Kromě jiných problémů se zpracováním je tedy třeba dávat velký pozor i na třísky a dbát na prevenci požárů, aby nedošlo ke ztrátě bezpečnosti pracovníků dílenských obráběcích strojů a dalších zařízení.

Kvůli těmto vlastnostem titanu jsem shrnul důvody, proč je titan obtížné zpracovat, následovně:

1.) Titan je hořlavý. Je stejně hořlavý jako hořčík, až na to, že při vyšších teplotách taje a kuje. V běžném vzduchu se roztavený titan vznítí a nelze jej uhasit vodou, párou ani oxidem uhličitým, protože při kontaktu s vodou, párou nebo oxidem uhličitým shoří. Případně v dusíku je titan také hořlavý i v suchém dusíku. Potřebujete argon, abyste zabránili jeho vznícení, a argon stojí 3 dolary za krychlovou stopu. To znamená, že by stálo 3 000 dolarů pouhé odvětrání vzduchu z pracovní komory 10' x 10' x 10' a během procesu ohřevu musíte udržovat přetlak.

2.) Titan vytváří oxidový film okamžitě, když je vystaven kyslíku, což ztěžuje jeho kování, s výjimkou argonové atmosféry naplněné magickým plynem v hodnotě tisíců dolarů.

3.) Ocel může poškodit titan. Je to opravdu děsivé: stopy odření ocelových nástrojů zanechají černé stopy na suchém titanu při-pokojové teplotě, způsobí tvorbu puchýřů a začnou vytékat prach. Železo v oceli tvoří fero-titan, který při kontaktu s kyslíkem nemůže vytvořit stabilní oxidový film. To nakonec katalyzuje úplnou destrukci titanové slitiny, která se pomalu spálí na oxid titaničitý-kubický monoklinický oxid titaničitý, supertvrdý keramický prášek, který může kontaminovat ložiska a poškrábat těsnění. Výrobci se naučili čistit titan mořicími roztoky po *každém* kroku tváření a manipulace, aby zabránili jeho odírání o všudypřítomnou ocel A36 ve výrobním prostředí. A každý proces moření stojí peníze...

4.) V minulosti se při tavení titanu spotřebovalo značné množství elektřiny, dokonce více než při výrobě stejné hmoty hliníku. V posledních letech nalezli taviči způsoby, jak snížit náklady, jako je přijetí hybridních elektrochemických procesů, jako je redukce karbochlorace, a učení se slinovat titan místo tavení, aby se ušetřila energie.

5.) Čistý titan se snadno opotřebovává a má špatný výkon. I když není vystaven opakovanému namáhání, má tendenci praskat v blízkosti děr a řezaných hran. Proto je většina slitin titanu z 90 % tvořena titanem s přidanými zpevňujícími prvky pro kontrolu praskání. Typickou slitinou je 90 % titanu, 4 % hliníku a 6 % vanadu. Tento vanad není metalurgický 95% vanad používaný v ocelárnách (za 20 $ za libru), ale spíše 99,94% vanad laboratorní kvality (1 500 $ za libru).

Přestože je zpracování titanu tak obtížné, naše společnost Baoji Mingjie zve k technickému vedení zkušené technické odborníky, má profesionální tým na zpracování titanu a špičkové{0}}technické zařízení na výrobu titanu.

Baoji Mingjie Titanium Material Technology Co., Ltd.je komplexní podnik specializující se na zpracování a prodej materiálů z titanu a slitin titanu. Jeho profesionalita a kvalita produktů se odráží v následujících aspektech:

1.Výrobní zařízení a technický tým.Naše společnost má profesionální výrobní zařízení a technický tým se zaměřením na zpracování titanu adesky z titanové slitiny, tyče, dráty, dorty, prsteny a další výrobky.
Technický tým je složen z mladých, inovativních a zkušených členů se schopnostmi zpracování materiálů a výzkumu a vývoje, kteří poskytují technickou podporu pro chemické, letecké, letecké a další obory.

2. Mezi naše hlavní produkty patří titanové řemeslné výrobky, standardní díly, titanové chirurgické implantáty atd., které pokrývají více průmyslových oborů.
Společnost bere "kvalitu produktu na prvním místě" jako svou obchodní filozofii, zaměřuje se na spokojenost zákazníků a sleduje výhody značky.
Naše společnost poskytuje vysoce-kvalitní titanové produkty a průmyslová řešení prostřednictvím profesionálního vybavení, technického týmu a přísného řízení kvality.