Diametri 10 mm bo'lgan titan tayog'i 30 tonna yukni ko'tarishi mumkin, shuningdek, 20 yil davomida inson tanasida yurak stentlari bo'lib xizmat qiladi. Ushbu materialning "hamma{4}}" ishlashi juda qattiq ishlab chiqarish jarayoni bilan ta'minlangan. Xom ashyodan tayyor mahsulotgacha bo'lgan har qanday 0,1% og'ish mahsulotning butun partiyasini yaroqsiz holga keltirishi mumkin. Quyidagi olti bosqich titan novdalarini ishlab chiqarishda "yasa-yoki-buzish" qatorini tashkil qiladi.
1. To'g'ri xom ashyoni tanlash: ishlashning "genlari"
Titan novdalarining ishlashi xom ashyo bosqichidan qulflanadi.
Aerokosmik: Ti-6Al-4V (GR5) keng tarqalgan bo'lib qo'llaniladi, u 900 MPa darajasidagi kuch va mustahkamlikni muvozanatlashtiradi.
Tibbiy implantlar: Nopoklik tarkibi qat'iy nazorat qilinishi kerak. Nopokliklarning har 1 ppm ortishi uchun rad etish xavfi 10% ga oshadi.
Ingredientlarni tayyorlashda, keyingi bosqichda nazorat qilib bo'lmaydigan mikro tuzilishga olib kelishi mumkin bo'lgan iz elementlarning o'zgarishiga yo'l qo'ymaslik uchun shimgich titan va alyuminiy-vanadiy asosiy qotishmasi ham milligramm{1}}darajadagi aniqlik bilan tortilishi kerak.
2. Erish: vakuumda "alchemizing"
Titan kislorod va azotni 1500 darajadan yuqori haroratda "yutadi" va bir zumda mo'rt bo'lib qoladi. Shuning uchun eritish jarayoni vakuumli yoyni qayta eritish pechida (VAR) yoki elektron nurli sovuq o'choqli pechda (EBCHM) amalga oshirilishi kerak.
• VAR: Siqilgan elektrodlarni qatlamma-qatlam eritib, “3D chop etish” kabi tozaligi 99,995% dan yuqori bo‘lgan ingotlarni olish mumkin.
EBCHM: Elektron nurli skanerlash yordamida volfram va molibden kabi yuqori{0}}zichlikdagi qo'shimchalarni to'g'ridan-to'g'ri bug'lantirish mumkin. Aviatsiya rotori{2}}navbati titanium rodlari ikki marta qayta eritilishi kerak.
Bir marta eritishdan keyin spektral taqqoslash uchun namunalar olinishi kerak. Komponentlarni ajratish 0,3% dan ortiq bo'lsa, butun o'choq parchalanadi.
3. Termomexanik ishlov berish: "Diskus" ni paychalar va suyaklarga zarb qilish
Titan ingot birinchi navbatda fazaga o'tish nuqtasiga (taxminan 995 daraja) qizdiriladi va keyin qayta-qayta buziladi va + ikki fazali mintaqada tortiladi.
Faqat zarb nisbati 3:1 dan katta yoki teng bo'lgandagina ichki mikro{2}}g'ovaklarni siqish mumkin.
Har bir o'tish deformatsiyasi 20% dan 40% gacha nazorat qilinishi kerak. Agar u juda tez bo'lsa, u yirtilishga olib keladi; agar u juda sekin bo'lsa, donalar qo'pol bo'ladi.
Keyinchalik, u issiq{0}}burchaklarga o'raladi, ±5 daraja harorat xatosi talab qilinadi. Aks holda, bir xil barning old va orqa qismlari orasidagi ishlash farqi 15% ga yetishi mumkin.
4. Issiqlik bilan ishlov berish: Mikrotuzilmani "nozik{1}}sozlash"
Gomogenlashtiruvchi tavlanish: kompozitsiyani ajratishni bartaraf etish uchun 850 daraja / 2 soat;
Eritma bilan ishlov berish va qarish: 940 daraja suvni so'ndiruvchi + 540 daraja 4 soat davomida qarish, + faza nisbati 80:20 ga yetishiga imkon beradi va quvvatni yanada 12% ga oshirish mumkin.
5. Yuzaki ishlov berish: titan novdalarini zirhlash
• Tuzlash: HF va HNO₃ aralash eritmasi oksid qoplamini olib tashlab, kumush{0}}oq asosni ko'rsatadi.
O'q otish: 0,3 mm po'lat zarbalar sirtga 60 m / s tezlikda ta'sir qiladi, 200 MPa darajasida bosim kuchlanishini keltirib chiqaradi va charchoq muddatini 50% ga oshiradi.
Elektrolitik jilo: Tibbiy titan novdalar elektrolitik parlatishdan o'tadi, Ra 0,1 mkm dan kam yoki unga teng bo'lgan sirt pürüzlülüğüne erishish, bakterial yopishqoqlikni 80% ga kamaytiradi.
Anodik oksidlanish: 2 mkm oksidli plyonka hosil bo'lib, u nafaqat korroziyaga-bardoshli, balki rangli bo'lishi ham mumkin.
6. Aniqlash: ekran xavfi "nol"gacha
• Kimyoviy tarkibi: Har bir tayoq spektrometr tomonidan tekshiriladi. Agar elementar og'ish 0,01% dan oshsa, u bekor qilinadi.
Mexanik xususiyatlar: kuchlanish sinovi uchun tasodifiy namuna olish, agar uzilish cho'zilishi 10% dan kam bo'lsa, butun partiya qaytariladi.
Buzilmaydigan{0}}test:
- Ultratovush tekshiruvi (UT): F0,8 mm dan katta titan novdalar ichida qo'shimchalar va nuqsonlar aniqlandi.
- Eddy Current ET: 0,05 mm chuqurlikdagi sirt yoriqlarini aniqlang;
Mikrostruktura: metallografik mikroskop ostida don hajmi va tarqalishini tekshiring.
Xulosa
Titan novdalar ishlab chiqarish "mikro{0}}darajadagi nuqsonlar"ga qarshi kurashdir. Nopoklikni ppm darajasida nazorat qilishdan 1 mkm sirt pürüzlülüğügacha, har bir qadam jismoniy chegaralarga qarshi turadi. Kelajakda 3D bosib chiqarish va-tarmoq{6}}yaqin shakllarni shakllantirish jarayonni qisqartirishi mumkin, ammo "yakuniy samaradorlikka" intilish hech qachon buzilmaydi.
