钛棒的生产需兼顾高性能与高精度,其制造过程结合多道精密工序,每一步都关乎产品的质量与性能。
钛棒制造始于熔炼环节。为确保纯度与成分均匀,通常采用真空自耗电弧炉熔炼技术。将海绵钛、合金元素按配比制成电极,在真空环境下通电熔化,熔滴落入水冷铜坩埚凝固成锭。此过程可减少氧、氮等杂质含量,提升钛棒的纯净度与稳定性。一次熔炼难以完全消除偏析,常需二次甚至三次重熔,使成分更均匀。
热加工是塑造钛棒基础形态的关键步骤。熔炼后的钛锭需经加热至相变点以上,通过热轧或热锻开坯,打破铸态组织,细化晶粒,改变内部结构,提升其强度与韧性。热加工过程中,严格控制温度与变形速率,避免因温度过高导致晶粒粗大,或温度过低引发加工硬化与开裂。
冷加工则赋予钛棒高精度与光洁表面。经热加工的钛棒通过冷轧、冷拔或研磨工艺,进一步控制尺寸精度,公差可准确至±0.01mm,表面粗糙度达Ra≤0.8μm 。冷加工虽能提升精度,但会使材料产生加工硬化,需通过后续热处理改变性能。
热处理是优化钛棒性能的重要工序。根据用途不同,选择退火、固溶时效等工艺。退火可消除冷加工产生的残余应力,恢复材料塑性;固溶时效处理则通过加热、保温与冷却,调整钛棒的微观组织,显著提升其强度与硬度。
经过严格的探伤检测、尺寸测量与性能测试,合格的钛棒方能出厂,投入航空航天、医疗等领域使用。