Tepelné zpracování titanu a naprašovacího terče
Wstitanium je čínský poskytovatel řešení tepelného zpracování titanu a naprašovacích terčů, který se věnuje poskytování komplexních služeb od analýzy materiálu, návrhu procesu, tepelného zpracování až po kontrolu kvality.
- žíhání
- Léčba roztokem
- Termomechanické
- Lisování za tepla Slinování
- Vakuové slinování
- Izostatické lisování Slinování
Wstitanium Workshop
Naše výkonná zařízení
Tepelné zpracování titanu a naprašovacího terče
Wstitanium se nezaměřuje pouze na výrobu titanu a naprašovacích terčů, ale spoléhá se také na své vynikající výhody při tepelném zpracování, aby se stal hlavní silou při podpoře výkonu těchto produktů a naplňování potřeb špičkových aplikací. Wstitanium má diverzifikovaný systém technologie tepelného zpracování. U titanu zahrnuje různé procesy, jako je žíhání, roztokové ošetření a stárnutí a termomechanické ošetření. Pro naprašovací terče, slinování lisováním za tepla, vakuové slinování, izostatické lisování slinování, žíhání, stárnutí v roztoku a další technologie.
Tepelné zpracování titanu
Důvodem, proč titan potřebuje tepelné zpracování, je především zlepšení jeho organizační struktury, a tím zlepšení mechanických vlastností, zvýšení odolnosti proti korozi, zlepšení mechanických vlastností a odstranění zbytkového pnutí. Titan představuje dvě různé krystalové struktury při různých teplotách. Od pokojové teploty do 882 °C existuje titan v hexagonální těsně sbalené struktuře (hcp), nazývané fáze α. Tato struktura dává titanu určitou pevnost a dobrou plasticitu. Když teplota překročí 882 °C, titan podstoupí alotropní přeměnu a přemění se na tělesně centrovanou krychlovou strukturu (bcc), konkrétně β fázi. Atomové uspořádání fáze β se liší od uspořádání fáze α, díky čemuž má titan lepší plasticitu a nižší odolnost proti deformaci při vysokých teplotách, což vede k opracování a tváření za tepla. Tato alotropní transformace je důležitým základem pro tepelné zpracování titanu a umožňuje měnit organizaci a vlastnosti titanu tepelným zpracováním.
Zlepšení organizační struktury
Při odlévání mohou být počáteční zrna titanu hrubá a nerovnoměrná. Po tepelném zpracování, jako je zahřívání a ochlazení v oblasti fáze α nebo oblasti fáze α+β, mohou být zrna rafinována. Rafinovaná zrna mohou učinit výkon titanu jednotnějším ve všech směrech, což poskytuje dobrý organizační základ pro následné mechanické obrábění.
Upravte složení fáze
Titan má dvě krystalové struktury, fázi α a fázi β, přičemž podíl a rozložení různých fází má velký vliv na výkon. Například slitiny titanu používané v oblasti letectví a kosmonautiky mohou získat vysokou pevnost a dobrou houževnatost úpravou podílu fáze α a fáze β prostřednictvím tepelného zpracování.
Zvyšte sílu
Prostřednictvím procesů tepelného zpracování, jako je kalení a stárnutí, mohou být do titanových slitin zavedeny precipitační fáze nebo mohou být vytvořeny efekty zpevnění tuhého roztoku, čímž se zlepší pevnost titanu. Například po ošetření roztokem a stárnutí lze pevnost titanové slitiny Ti-6Al-4V výrazně zlepšit, čímž splňuje požadavky na použití klíčových součástí, jako jsou lopatky leteckých motorů ve vysoce namáhaných prostředích.
Zvyšte houževnatost
Jednoduše vysoká pevnost může zvýšit křehkost titanu, zatímco tepelné zpracování může zlepšit houževnatost materiálu a zároveň zvýšit pevnost. Například kalení pod nízkou teplotu nebo dvojité tepelné zpracování některých titanových slitin může vytvořit rozumné rozdělení fází na hranici zrn a uvnitř zrna, takže materiál má vysokou pevnost při zachování dobré houževnatosti a odolnosti proti únavě.
Zlepšete výkon frézování
U titanových dílů, které je třeba obrábět CNC, lze řezný výkon zlepšit úpravou jejich organizační struktury a tvrdosti pomocí vhodného tepelného zpracování. Například sferoidizační žíhání může sféroidizovat částice druhé fáze ve slitinách titanu, snížit opotřebení nástroje během řezání a zlepšit efektivitu zpracování a kvalitu zpracování.
Odstraňte zbytkové napětí
Titan nevyhnutelně způsobí zbytkové napětí během procesu zpracování a výroby, jako je kování, svařování, obrábění atd. Přítomnost zbytkového napětí může způsobit deformaci nebo dokonce prasknutí dílů během používání. Prostřednictvím procesů tepelného zpracování, jako je žíhání pro odlehčení pnutí, mohou atomy uvnitř titanu difundovat a přeskupovat, snižovat zbytkové napětí a zlepšovat rozměrovou stabilitu a spolehlivost dílů.
Tepelné zpracování naprašovacích terčů
Prskání cílů označují terčové materiály bombardované iontovými paprsky během procesu naprašování, jejichž atomy jsou naprašovány na povrch substrátu pod dopadem iontů za vzniku tenkého filmu. Podle chemického složení lze rozprašovací terče rozdělit na kovové terče (jako jsou měděné terče, hliníkové terče, titanové terče atd.), slitinové terče (jako jsou terče měď-indium-gallium selenid používané v oblasti solárních článků), keramické terče (jako jsou terče z oxidu india a cínu používané v zobrazovacích panelech) a složené terče (například terče používané v optických filmech ze sulfidu zinku). Terče, které prošly zpracováním za studena (jako je válcování, kování, CNC obrábění atd.), mají uvnitř velké množství dislokací a deformací mřížky, a ukládají tak vysokou energii zkreslení. Tepelné zpracování je klíčovým procesem pro účinnou regulaci organizace a výkonu naprašovacích terčů a hraje nezastupitelnou roli při zlepšování hustoty, jednotnosti, čistoty a charakteristik naprašování terčů.
Zvyšte tvrdost a pevnost
Naprašovací terče musí mít určitou tvrdost a pevnost, aby odolávaly silám, jako je iontové bombardování během naprašování. Tepelné zpracování může učinit atomy uvnitř cíle uspořádanější a vytvořit stabilnější krystalovou strukturu, čímž se zvýší tvrdost a pevnost.
Odstraňte vnitřní vady
Uvnitř terče nevyhnutelně dojde k nějakým defektům, jako jsou póry, mikrotrhliny, dislokace atd. Prostřednictvím tepelného zpracování se posílí difúzní schopnost atomů, což může přeskupit dislokace, a tím snížit nebo odstranit tyto vnitřní defekty a zlepšit hustotu a uniformitu cíle.
Zlepšete kvalitu povrchu
Tepelné zpracování může učinit povrch terče více plochým a hladším a snížit nečistoty a oxidové vrstvy na povrchu. Plochý a hladký povrch může zlepšit rovnoměrnost naprašování a vyhnout se situaci, kdy je místní rychlost naprašování příliš vysoká nebo příliš nízká během procesu naprašování, čímž je zajištěna rovnoměrnost a kvalita naneseného filmu.
Odstraňte zbytkové napětí
Během výrobního procesu bude v terči vznikat zbytkové napětí, které může způsobit deformaci a praskání terče během skladování nebo používání. Procesy, jako je žíhání pro uvolnění napětí během tepelného zpracování, mohou účinně eliminovat zbytkové napětí a zlepšit rozměrovou stabilitu a strukturální stabilitu cílového materiálu.
Wstitanium Titanium Tepelné zpracování
Společnost Wstitanium pokračuje v zavádění moderních zařízení pro tepelné zpracování a testovacích přístrojů, které pokrývají několik moderních dílen pro tepelné zpracování a přitahují skupinu vynikajících materiálových inženýrů a technických pracovníků, aby se připojili. Členy týmu jsou profesionálové v mnoha oblastech, jako je fyzika materiálů, chemie materiálů a technologie tepelného zpracování. Mají dlouholeté pracovní zkušenosti v oblasti tepelného zpracování titanových a naprašovacích terčů.
Služba tepelného zpracování titanu
žíhání
Wstitanium poskytuje řadu žíhacích služeb, jako je úplné žíhání, neúplné žíhání a žíhání pro odlehčení pnutí. V procesu úplného žíhání je teplota ohřevu přesně řízena tak, aby byla o 30-50 °C vyšší než teplota transformace β (Tβ). Doba výdrže je určena přesným výpočtem podle charakteristik jakosti titanové slitiny a velikosti obrobku, aby se zajistilo úplné rozptýlení slitinových prvků. Poté se pomalu ochladí v peci, aby se získala stejnoměrná rovnoosá struktura α + β, která účinně eliminuje mechanické zpevňování, zlepšuje plasticitu a houževnatost materiálu a zlepšuje výkon zpracování.
Pro neúplné žíhání je teplota ohřevu přísně kontrolována v oblasti fáze α + β, nižší než Tβ, obecně mezi 700-850 °C, a chlazení vzduchem nebo chlazení pece po držení může nejen eliminovat určité napětí, ale také zachovat určitý účinek kalení, splňující potřeby specifických komplexních požadavků na pevnost a plasticitu. Žíhání pro odlehčení pnutí se provádí při nižším teplotním rozsahu 450-650 ℃ a chlazení vzduchem se provádí po 1-3 hodinách tepelného uchování, což účinně eliminuje zbytkové napětí generované titanovou slitinou během zpracování, zabraňuje deformaci a praskání dílů a zlepšuje rozměrovou stabilitu.
Řešení a stárnutí
U titanových slitin typu α + β je obvykle 10-100 °C pod Tβ; u titanových slitin typu β je vyšší než Tβ. Doba výdrže je přesně vypočítána, aby se zajistilo, že se slitinové prvky zcela rozpustí v matrici, a poté se použije metoda rychlého ochlazení (jako je kalení), aby se získal přesycený pevný roztok. Zvolte vhodnou teplotu stárnutí v teplotním rozsahu 450-650 ℃ a doba výdrže se pohybuje od 4 do 24 hodin, aby se atomy rozpuštěné látky vysrážely z pevného roztoku a vytvořily jemnou disperzní precipitační fázi, což výrazně zlepšuje pevnost a tvrdost slitiny při zachování dobré plasticity a houževnatosti.
Termomechanické ošetření
Wstitanium poskytuje pokročilé služby termomechanického zpracování, jako je izotermické kování a víceprůchodové zpracování. Během procesu izotermického kování je předvalek z titanové slitiny kován při specifické teplotě v oblasti fáze α + β s přesně řízenou nízkou rychlostí deformace, takže materiál prochází dynamickou rekrystalizací během procesu deformace, čímž se získá stejnoměrná a jemná rovnoosá struktura, což výrazně zlepšuje pevnost, plasticitu a únavové vlastnosti materiálu a je široce používán při výrobě disků z vysoce legovaných titanů.
Víceprůchodové zpracování využívá pečlivě navržené vícenásobné válcování, kování a další způsoby zpracování k deformaci v různých teplotních rozsazích a v kombinaci s vhodným mezilehlým žíháním postupně zjemňuje zrna, zlepšuje komplexní výkon materiálu a splňuje výkonnostní požadavky různých zákazníků na desky, tyče a další produkty z titanové slitiny.
Služba tepelného zpracování terče naprašováním
Zpracování slinováním
Pro naprašovací terče z různých materiálů poskytuje Wstitanium různé služby zpracování slinováním, jako je slinování lisováním za tepla, vakuové slinování a slinování izostatickým lisováním. Při slinování lisováním za tepla je cílový prášek umístěn do speciální formy a slinován za přesně řízené teploty a tlaku. Teplota je obecně nastavena mezi 0.6 a 0.8 násobkem bodu tání cílového materiálu a tlak je přesně nastaven v rozsahu 10-100 MPa podle cílového materiálu a požadovaného výkonu, což účinně podporuje kontakt a difúzi mezi částicemi prášku, inhibuje růst zrna a získává vysoce husté, jemnozrnné vysoce kvalitní cíle atd., které jsou široce používány při přípravě vysoce kvalitních cílů.
Vakuové slinování
Vakuové slinování spéká cílový prášek v prostředí vysokého vakua (obecně se požaduje, aby stupeň vakua byl mezi 10⁻10 a 800⁻⁵Pa), účinně zabraňuje oxidaci a kontaminaci nečistotami a zlepšuje čistotu terče. Teplota spékání je přesně nastavena podle složení cílového materiálu. Například teplota vakuového slinování měděných terčů je obecně 1000-XNUMX ℃, což zajišťuje, že materiál terče je zhuštěn při vysoké teplotě a splňuje přísné požadavky na vysoce čisté terče, jako je výroba polovodičových čipů.
Izostatické lisování slinování
Izostatické lisování slinování zahrnuje izostatické lisování za studena (CIP) a izostatické lisování za tepla (HIP). Izostatické lisování za studena je naložení cílového prášku do elastické formy a použití kapalného média ve vysokotlaké nádobě k rovnoměrnému působení tlaku tak, aby byl prášek zhutněn ve všech směrech pod stejným tlakem; izostatické lisování za horka současně realizuje proces zhutňování a slinování za vysoké teploty a vysokého tlaku a může připravit terče se složitými tvary a rovnoměrnou hustotou, což je zvláště vhodné pro přípravu velkých terčů, jako jsou velkorozměrové molybdenové terče používané v oblasti plochých panelových displejů.
žíhání
Aby se eliminovalo mechanické zpevňování a zbytkové napětí vznikající během výrobního procesu naprašovacích terčů, poskytuje společnost Wstitanium služby rekrystalizačního žíhání a žíhání pro odlehčení pnutí. Rekrystalizační žíhání zahřeje terč na 100-200 °C nad teplotu rekrystalizace. Doba výdrže se přesně vypočítá podle cílové velikosti a topného zařízení, obecně 1-3 hodiny, a poté se pomalu ochlazuje, aby se účinně eliminovalo mechanické zpevňování, obnovila se plasticita, přeskupila zrna a zlepšila se vodivost a plasticita terče. Je vhodný pro kovové terče, které byly zpracovány válcováním.
Teplota ohřevu žíhání pro odlehčení pnutí je obecně nižší než teplota rekrystalizace, mezi 200-600 ℃. Po 1-2 hodinách stání se ochlazuje vzduchem nebo pecí. Účinně eliminuje zbytkové napětí vznikající při zpracování, montáži nebo používání terče a zlepšuje rozměrovou stabilitu a spolehlivost terče. Je to zvláště důležité pro materiály, jako jsou keramické terče, které jsou náchylné ke zbytkovému pnutí při zpracování.
Proč investovat do čističky vzduchu?
V oblasti výroby titanu a naprašovacích terčů společnost Wstitanium neustále vylepšuje výkonnost a kvalitu svých výrobků díky svým mimořádným výhodám v tepelném zpracování, čímž poskytuje podporu mnoha špičkovým průmyslovým odvětvím. V budoucnu budeme i nadále vést s technologickými inovacemi a budeme se orientovat na vaše potřeby, budeme neustále rozšiřovat naše obchodní oblasti, posilovat vliv našeho průmyslu a více přispívat k podpoře rozvoje vědy o materiálech a výroby.