Quy trình sản xuất hợp kim TZM

Giới thiệu

Phương pháp sản xuất hợp kim TZM phổ biến là phương pháp luyện kim bột và phương pháp nấu chảy hồ quang chân không. Nhà sản xuất có thể lựa chọn các phương pháp sản xuất khác nhau tùy theo yêu cầu sản phẩm, quy trình sản xuất và các thiết bị khác nhau. Quy trình sản xuất hợp kim TZM như sau: trộn – ép – tiền thiêu kết – thiêu kết – cán-ủ -Sản phẩm hợp kim TZM.

Phương pháp nấu chảy hồ quang chân không

Phương pháp nấu chảy hồ quang chân không là sử dụng hồ quang để nấu chảy molypden nguyên chất, sau đó thêm một lượng Ti, Zr và các nguyên tố hợp kim khác vào đó. Sau khi trộn đều chúng ta thu được hợp kim TZM bằng phương pháp đúc thông thường. Quá trình sản xuất luyện hồ quang chân không bao gồm chuẩn bị điện cực, hiệu ứng làm mát bằng nước, trộn hồ quang ổn định và khả năng nóng chảy, v.v. Các quy trình sản xuất này có ảnh hưởng nhất định đến chất lượng hợp kim TZM. Để sản xuất hợp kim TZM có hiệu suất tốt cần phải thực hiện các yêu cầu nghiêm ngặt về quy trình sản xuất.

Yêu cầu về điện cực: các thành phần của điện cực phải đồng nhất và bề mặt phải khô, sáng, không bị oxy hóa và không bị uốn cong, tuân thủ các yêu cầu về độ thẳng.

Hiệu ứng làm mát bằng nước: trong lò luyện tiêu hao chân không, tác dụng kết tinh chủ yếu là hai: một là lấy đi nhiệt thoát ra trong quá trình nóng chảy, để đảm bảo rằng kết tinh sẽ không bị đốt cháy; hai là ảnh hưởng đến tổ chức bên trong của phôi hợp kim TZM. Bộ kết tinh có thể truyền nhiệt độ cao đến dạng trống ở phía dưới và xung quanh, tạo ra các khoảng trống để tạo ra cấu trúc cột định hướng. Hợp kim TZM trong quá trình nóng chảy, làm mát kiểm soát áp suất nước trong 2,0 ~ 3,0 kg/cm², lớp nước dày khoảng 10mm là tốt nhất.

Trộn hồ quang ổn định: Hợp kim TZM trong quá trình nấu chảy sẽ cộng thêm một cuộn dây song song với thiết bị kết tinh. Sau khi bật nguồn, nó sẽ trở thành một từ trường. Tác dụng của từ trường này chủ yếu là liên kết hồ quang và làm cứng hồ nóng chảy khi khuấy, do đó hiệu ứng liên kết hồ quang được gọi là “hồ quang ổn định”. Hơn nữa, với cường độ từ trường phù hợp có thể làm giảm sự phân hủy kết tinh.

Công suất nóng chảy: bột nóng chảy có nghĩa là dòng điện và điện áp nóng chảy, và nó là một thông số quá trình quan trọng. Các thông số không phù hợp có thể gây ra lỗi nấu chảy hợp kim TZM. Việc lựa chọn công suất nóng chảy thích hợp chủ yếu dựa vào tỷ lệ kích thước động cơ và thiết bị kết tinh. Chữ “L” dùng để chỉ khoảng cách giữa điện cực và thành kết tinh, khi đó giá trị L càng thấp thì diện tích bao phủ của hồ quang đối với bể hàn càng lớn, do đó ở cùng một loại bột, trạng thái gia nhiệt của bể tốt hơn và hoạt động mạnh hơn . Ngược lại, hoạt động rất khó khăn.

Phương pháp luyện kim bột

Phương pháp luyện kim bột là trộn đều bột molypden có độ tinh khiết cao, TiH₂bột, ZrH₂bột và bột than chì, sau đó được xử lý ép đẳng tĩnh lạnh. Sau khi ép, thiêu kết ở nhiệt độ bảo vệ bằng khí bảo vệ và nhiệt độ cao thu được phôi TZM. Trống để xử lý cán nóng (rèn nóng), ủ nhiệt độ cao, cán nhiệt độ trung gian (rèn nhiệt độ trung gian), ủ nhiệt độ trung gian để giảm ứng suất, cán ấm (rèn ấm) để thu được hợp kim TZM (hợp kim titan zirconium molypden). Quá trình cán (rèn) và xử lý nhiệt tiếp theo đóng vai trò quan trọng đối với các tính chất của hợp kim.

Các quy trình sản xuất chính như sau: trộn → nghiền bi → ép đẳng nhiệt lạnh → thông qua hydro hoặc khí bảo vệ khác → thiêu kết ở nhiệt độ cao → phôi TZM → cán nóng → ủ nhiệt độ cao → cán nhiệt độ trung bình → ủ nhiệt độ trung gian để giảm bớt ứng suất → cán ấm → hợp kim TZM.