Titan có khó xử lý không?
Kể từ khi phát hiện ra titan vào năm 1790, nhân loại đã bắt tay vào cuộc tìm kiếm gian khổ- kéo dài hàng thế kỷ nhằm khai thác những đặc tính phi thường của nó. Mặc dù kim loại titan được sản xuất lần đầu tiên vào năm 1910, nhưng con đường dẫn đến ứng dụng của nó còn dài và gian khổ, mãi đến 40 năm sau, sản xuất công nghiệp mới đạt được thành tựu, tức là vào năm 1951.
Hợp kim titan có độ bền riêng cao, chống ăn mòn, chịu nhiệt độ cao và chống mỏi. Hợp kim titan có cùng kích thước chỉ nặng 60% thép nhưng có độ bền cao hơn thép hợp kim. Do những đặc tính tuyệt vời này, hợp kim titan đang được ứng dụng ngày càng nhiều trong ngành hàng không, hàng không vũ trụ, thiết bị phát điện, năng lượng hạt nhân, đóng tàu, kỹ thuật hóa học và thiết bị y tế.
Nhưng tại sao titan lại khó gia công, chúng ta hãy cùng nhau khám phá bí mật nhé!
Đầu tiên, mặc dù titan không phải là kim loại đặc biệt cứng hoặc dai nhưng nó có đặc tính đặc biệt là dẫn nhiệt cực kỳ kém. Điều này có nghĩa là khi dụng cụ cắt cắt vật liệu, nhiệt sinh ra không bị tiêu tán hay tiêu tán mà làm nóng dụng cụ. Dụng cụ cắt thép mất độ bền ở nhiệt độ cao, trong khi titan mất độ bền chậm hơn, do đó dụng cụ cắt thép trở nên xỉn màu, tạo ra nhiều nhiệt hơn và làm giảm độ bền của thép hơn nữa. Kết quả là các dụng cụ cắt bằng thép có xu hướng bị mòn nhanh chóng các cạnh cắt của chúng. Nhiệt sinh ra trong quá trình gia công được dụng cụ cắt mang đi chứ không phải do phoi. Cacbua vonfram (WC) là chất thay thế cho vonfram cacbon hóa, có thể duy trì độ bền ngay cả ở trạng thái nóng đỏ. Khi cắt titan, sử dụng WC và lựa chọn cẩn thận tốc độ và bước tiến là những điều kiện cần thiết để đạt được hiệu quả gia công.
Những người khác đã đề cập đến các vấn đề chính khi gia công titan, nhưng có một vấn đề chưa được giải quyết. Các mảnh vụn (chip) được tạo ra bằng quá trình gia công titan cực kỳ dễ cháy và một khi đám cháy đã bùng phát thì gần như không thể dập tắt được! Xem xét rằng nhiều sản phẩm hàng không vũ trụ loại bỏ hơn 70% nguyên liệu thô, điều này có nghĩa là một lượng phoi đáng kể còn sót lại trong khu vực làm việc.
Nếu những vật dụng này bốc cháy vì bất kỳ lý do gì, nó sẽ trở thành đám cháy loại D, nghĩa là bình chữa cháy bằng nước và CO2 sẽ thực sự đốt cháy! Bạn phải sử dụng bình chữa cháy loại D để dập tắt đám cháy này và bạn phải hành động nhanh chóng. Ngọn lửa này cực kỳ nóng và có thể làm hỏng bất kỳ bộ phận nào của máy mà nó tiếp xúc, chẳng hạn như đế máy.
Tôi đang ở trong một cửa hàng, và một người thợ máy đang tiện một trục titan, sử dụng một đầu dụng cụ mỏng như sợi tóc người. Anh ta lấy một mảnh vòng quay dài khoảng 8 inch và đốt nó. Ngay cả mảnh nhỏ đó cũng bốc cháy! Nó trông giống như một điểm nóng màu trắng lơ lửng trong không khí, với một làn khói trắng nhỏ bốc lên.
Có một lần khác, một ít bột kim loại titan vẫn còn sót lại trên mặt đất sau khi bị nước thải chảy ra từ ống nước trước cửa xưởng của chúng tôi cuốn trôi. Một ngày nọ, nắng rất gắt và nhiệt độ rất cao. Một công nhân vô tình ném tàn thuốc xuống đất, ngay lập tức bột kim loại titan còn sót lại trên mặt đất bốc cháy, ngọn lửa bùng cháy như pháo hoa. Tôi chợt cảm thấy mình thực sự cần phải cẩn thận về điều này, nó quá nguy hiểm.
Vì vậy, ngoài các vấn đề gia công khác, bạn cũng phải hết sức cẩn thận với dăm và chú ý phòng chống cháy nổ để tránh gây mất an toàn cho công nhân xưởng máy công cụ và các thiết bị khác.
Vì những đặc tính này của titan nên tôi đã tóm tắt những lý do khiến titan khó gia công như sau:
1.) Titan dễ cháy. Nó cũng dễ cháy như magie, ngoại trừ việc nó tan chảy và rèn ở nhiệt độ cao hơn. Trong không khí bình thường, titan nóng chảy sẽ bắt lửa và không thể dập tắt bằng nước, hơi nước hoặc thậm chí là carbon dioxide vì nó sẽ cháy khi tiếp xúc với nước, hơi nước hoặc carbon dioxide. Ngoài ra, trong nitơ, titan cũng dễ cháy ngay cả trong nitơ khô. Bạn cần argon để ngăn nó bốc cháy và argon có giá 3 USD mỗi foot khối. Điều đó có nghĩa là sẽ tốn 3.000 USD chỉ để thoát khí từ buồng làm việc 10' x 10' x 10' và bạn phải duy trì áp suất dương trong suốt quá trình gia nhiệt.
2.) Titan tạo thành một màng oxit ngay lập tức khi tiếp xúc với oxy, khiến nó khó rèn ngoại trừ trong bầu không khí argon chứa đầy khí ma thuật trị giá hàng nghìn đô la.
3.) Thép có thể gây hại cho titan. Điều này thực sự đáng sợ: vết cọ xát của các dụng cụ bằng thép sẽ để lại vết đen trên titan khô ở nhiệt độ phòng-, khiến các vết phồng rộp hình thành và bắt đầu rỉ ra bụi. Sắt trong thép tạo thành ferro-titan, chất này khi tiếp xúc với oxy sẽ không thể tạo thành màng oxit ổn định. Điều này cuối cùng xúc tác cho sự phá hủy hoàn toàn hợp kim titan, đốt cháy từ từ thành titan dioxide-titan dioxide đơn nghiêng khối, một loại bột gốm siêu cứng có thể làm nhiễm bẩn vòng bi và vòng đệm chống xước. Các nhà sản xuất đã học cách làm sạch titan bằng dung dịch tẩy rửa sau *mỗi* bước tạo hình và xử lý để ngăn nó cọ xát với thép A36 phổ biến trong môi trường sản xuất. Và mỗi quá trình ngâm đều tốn tiền...
4.) Trước đây, quá trình luyện titan tiêu thụ một lượng điện đáng kể, thậm chí còn nhiều hơn cả việc sản xuất cùng một khối lượng nhôm. Trong những năm gần đây, các nhà luyện kim đã tìm ra cách để giảm chi phí, chẳng hạn như áp dụng các quy trình điện hóa lai như khử cacbonat và học cách thiêu kết titan thay vì nấu chảy nó để tiết kiệm năng lượng.
5.) Titan nguyên chất dễ bị mòn và hoạt động kém. Ngay cả khi không chịu áp lực lặp đi lặp lại, nó vẫn có xu hướng bị nứt gần các lỗ thủng và các cạnh bị cắt. Do đó, hầu hết các hợp kim titan đều có 90% titan với các thành phần làm cứng được thêm vào để kiểm soát vết nứt. Một hợp kim điển hình là 90% titan, 4% nhôm và 6% vanadi. Vanadi này không phải là vanadi 95% cấp độ luyện kim được sử dụng bởi các nhà máy thép (ở mức 20 đô la một pound), mà là 99,94% vanadi cấp phòng thí nghiệm (ở mức 1.500 đô la một pound).
Mặc dù titan rất khó xử lý nhưng công ty Baoji Mingjie của chúng tôi vẫn mời các chuyên gia kỹ thuật cấp cao làm hướng dẫn kỹ thuật, có đội ngũ xử lý titan chuyên nghiệp và-thiết bị sản xuất titan công nghệ cao.
Công ty TNHH Công nghệ Vật liệu Titan Baoji Mingjielà một doanh nghiệp toàn diện chuyên chế biến và kinh doanh vật liệu hợp kim titan và titan. Tính chuyên nghiệp và chất lượng sản phẩm của nó được thể hiện ở các khía cạnh sau:
1. Đội ngũ kỹ thuật và thiết bị sản xuất. Công ty chúng tôi có đội ngũ kỹ thuật và thiết bị sản xuất chuyên nghiệp, tập trung vào chế biến titan vàtấm hợp kim titan, que, dây, bánh, nhẫn và các sản phẩm khác.
Đội ngũ kỹ thuật bao gồm các thành viên trẻ, sáng tạo và giàu kinh nghiệm với khả năng xử lý vật liệu và R&D, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật cho hóa chất, hàng không, hàng không vũ trụ và các lĩnh vực khác.
2. Các sản phẩm chính của chúng tôi bao gồm các sản phẩm thủ công bằng titan, các bộ phận tiêu chuẩn, cấy ghép phẫu thuật bằng titan, v.v., bao gồm nhiều lĩnh vực công nghiệp.
Công ty lấy "chất lượng sản phẩm là trên hết" làm triết lý kinh doanh, tập trung vào sự hài lòng của khách hàng và theo đuổi lợi ích thương hiệu.
Công ty chúng tôi cung cấp-các sản phẩm titan chất lượng cao và các giải pháp công nghiệp thông qua thiết bị chuyên nghiệp, đội ngũ kỹ thuật và quản lý chất lượng nghiêm ngặt.
