Proces produkcji stopów TZM

Wstęp

Powszechnymi metodami produkcji stopów TZM są metoda metalurgii proszków i metoda topienia łukiem próżniowym. Producenci mogą wybierać różne metody produkcji w zależności od wymagań produktu, procesu produkcyjnego i różnych urządzeń. Procesy produkcji stopów TZM obejmują: mieszanie – prasowanie – wstępne spiekanie – spiekanie – walcowanie i wyżarzanie – wyroby ze stopów TZM.

Metoda topienia łukiem próżniowym

Metoda topienia łukowego próżniowego polega na stopieniu czystego molibdenu za pomocą łuku, a następnie dodaniu do niego określonej ilości Ti, Zr i innych pierwiastków stopowych. Po dokładnym wymieszaniu otrzymujemy stop TZM konwencjonalnymi metodami odlewania. Proces produkcyjny wytapiania łukowego próżniowego obejmuje przygotowanie elektrod, efekty chłodzenia wodą, stabilne mieszanie łuku i moc topienia i tak dalej. Te procesy produkcyjne mają pewien wpływ na jakość stopu TZM. Aby uzyskać dobre właściwości stopu TZM, należy spełnić rygorystyczne wymagania dotyczące procesu produkcyjnego.

Wymagania dotyczące elektrody: składniki elektrody powinny być jednolite, a powierzchnia powinna być sucha, jasna, bez utleniania i zginania, wymagania dotyczące zgodności z prostotą.

Efekt chłodzenia wodą: w próżniowym piecu do wytapiania, efekt krystalizacji wynosi głównie dwa: jeden polega na odebraniu ciepła uwalnianego podczas topienia, aby mieć pewność, że krystalizacja nie zostanie spalona; drugim jest wpływ na wewnętrzną organizację półfabrykatów ze stopu TZM. Krystalizator może przekazać intensywne ogrzewanie do półwyrobu od dołu i dookoła, tworząc półfabrykaty w celu wytworzenia zorientowanej struktury kolumnowej. Stop TZM podczas topienia, kontrola ciśnienia wody chłodzącej w zakresie 2,0 ~ 3,0 kg/cm², a warstwa wody na poziomie około 10 mm jest najlepsza.

Stabilne mieszanie łukowe: stop TZM podczas topienia będzie plus cewka równoległa do krystalizatora. Po włączeniu stanie się polem magnetycznym. Działanie tego pola magnetycznego polega głównie na wiązaniu łuku i zestalaniu jeziorka podczas mieszania, dlatego efekt wiązania łuku nazywany jest „łukiem stabilnym”. Ponadto przy odpowiednim natężeniu pola magnetycznego można zmniejszyć rozpad krystalizatora.

Moc topnienia: proszek do topienia oznacza prąd i napięcie mocy topienia i jest to ważny parametr procesu. Nieodpowiednie parametry mogą być przyczyną awarii wytapiania stopu TZM. Wybór odpowiedniej mocy topienia zależy w dużej mierze od stosunku wielkości silnika i krystalizatora. „L” odnosi się do odległości elektrody od ścianki krystalizatora, im niższa wartość L, tym większe pokrycie łuku dla jeziorka spawalniczego, a więc przy tym samym proszku stan nagrzania jeziorka jest lepszy i bardziej aktywny . Wręcz przeciwnie, operacja jest trudna.

Metoda metalurgii proszków

Metoda metalurgii proszków polega na dobrym wymieszaniu proszku molibdenu o wysokiej czystości, TiH₂proszek, ZrH₂proszek i proszek grafitowy, a następnie do obróbki prasowania izostatycznego na zimno. Po prasowaniu, spiekaniu w osłonie gazu ochronnego i wysokiej temperaturze otrzymujemy półfabrykaty TZM. Półfabrykat do obróbki walcowania na gorąco (kucie na gorąco), wyżarzania w wysokiej temperaturze, walcowania w temperaturze pośredniej (kucie w temperaturze pośredniej), wyżarzania w temperaturze pośredniej w celu odprężenia, walcowania na gorąco (kucia na gorąco) w celu uzyskania stopu TZM (stop tytanowo-cyrkonowo-molibdenowy). Proces walcowania (kucia) i późniejsza obróbka cieplna mają znaczący wpływ na właściwości stopu.

Główne procesy produkcyjne są następujące: mieszanie → mielenie kulowe → prasowanie izostatyczne na zimno → wodorem lub innym gazem ochronnym → spiekanie w wysokich temperaturach → półfabrykaty TZM → walcowanie na gorąco → wyżarzanie w wysokiej temperaturze → walcowanie w temperaturze pośredniej → wyżarzanie w temperaturze pośredniej w celu odciążenia naprężenie → walcowanie na gorąco → stop TZM.