鈦及鈦合金是由海綿鈦或海綿鈦加合金元素熔煉鑄成鈦錠,用塑性加工方法將鑄錠制成各種加工材(板材、棒材、管材、絲材、型材和鍛件等),不僅使金屬鈦有了便于使用的形狀,而且改善了組織,從而提高了性能。也可用鑄造和粉末冶金等方法制成各種形狀零部件。一般加工材的性能要比粉末冶金制品或鑄件的性能好,但也可以采用熱等靜壓處理技術(shù)改善性能,粉末冶金工藝確能生產(chǎn)出熔煉工藝難以生產(chǎn)的合金,如克利增強(qiáng)合金。
鈦材加工生產(chǎn)工藝流程圖
鈦和鈦合金熔點高,化學(xué)性質(zhì)活潑,在熔融狀態(tài)下易與空氣和耐火材料發(fā)生作用,通常用水冷銅坩堝真空自耗電弧爐(VAR)熔煉,也可用等離子爐熔煉,近年來還發(fā)展冷爐床(CHM)熔煉,鑄成扁錠。
真空自耗電弧爐熔煉工藝過程,是將一定化學(xué)成分配好的海綿鈦和合金元素,混合均勻后壓制成不同形狀的塊,用真空等離子焊箱把這些塊焊成電極,在真空或惰性氣體保護(hù)下經(jīng)兩次熔煉鑄成鑄錠。特殊用途的鑄錠需經(jīng)3次熔煉。
真空自耗電弧爐熔煉過程示意圖