鈦螺絲和鈦合金螺絲的區(qū)別
鈦螺絲是以純鈦線材為原料通過(guò)冷鐓和擠壓的方式生產(chǎn)出的鈦螺絲緊固件;鈦合金螺絲是以鈦為基礎(chǔ)加入其他合金元素組成的鈦合金線材通過(guò)和鈦螺絲相似的加工工藝生產(chǎn)出的即為鈦合金螺絲。因此鈦螺絲和鈦合金螺絲主要存在以下幾個(gè)方面的不同。
1、材質(zhì),鈦螺絲的材質(zhì)為純鈦,按純度可分為T(mén)A1、TA2、TA3、TA4等;鈦合金螺絲的主要成分為鈦,通過(guò)加入其它合金元素來(lái)形成鈦合金螺絲,主要有TC4、TB2、TC16鈦合金螺絲等。
2、強(qiáng)度,鈦螺絲強(qiáng)度大致為400-500MPa,而鈦合金螺絲的強(qiáng)度普遍能達(dá)到800MPa以上,通過(guò)時(shí)效熱處理的鈦合金螺絲強(qiáng)度甚至可以達(dá)到1200 MPa以上。
3、硬度,鈦螺絲的硬度普遍較軟,硬度僅為洛氏硬度20左右,而鈦合金螺絲洛氏硬度能達(dá)到25以上。
除此之外,鈦合金螺絲還具有密度小、機(jī)械強(qiáng)度大,容易加工等特點(diǎn)。而鈦螺絲的塑性主要依賴于純度,越純?cè)礁?,則塑性越大。此外,鈦螺絲和鈦合金螺絲都具有有良好的抗腐蝕性能,不受大氣和海水的腐蝕影響。在常溫下,不會(huì)被7%以下鹽酸、5%以下硫酸、硝酸、王水或稀堿溶液所腐蝕;只有氫氟酸、濃鹽酸、等才可對(duì)它作用。因此,鈦螺絲和鈦合金螺絲都是工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的緊固件
鈦的熱氫工藝
鈦的熱氫工藝(Thermohydrogen processing)概念受到重視。Senkov(俄羅斯,1999)指出:氫作為過(guò)渡性合金元素(Temporary Alloying Element),具有氫致軟化或硬化的特征,可以提高粉末成形和燒結(jié)特性,改善相變動(dòng)力學(xué)控制和顯微組織結(jié)構(gòu),提高合金的力學(xué)性能[15]。HDH可制備高質(zhì)量氫化鈦粉末,其成形壓制力可降低34~67MPa,燒結(jié)溫度可降低110~140℃,熱處理可細(xì)化晶粒。用氫作為過(guò)渡合金元素實(shí)現(xiàn)鈦合金的可逆合金化,已在俄羅斯得到應(yīng)用。例如,將鈦合金廢屑?xì)浠釅?、熱處理、真空退火脫氫等,通過(guò)非熔化工藝制得棒材的力學(xué)性能不遜色于用傳統(tǒng)熔化,鑄造,熱加工技術(shù)制得的棒材[16]。Froes(美國(guó),2004)闡明了以氫作為過(guò)渡性合金元素的概念和鈦合金熱氫工藝的重要性[17]。
氧是鈦合金中始終得到關(guān)注的元素,對(duì)性能有著多方面的影響。研究表明氧可以改變鈦合金應(yīng)變硬化速率。Khan(美國(guó),2007)在寬的溫度和應(yīng)變速率條件下,對(duì)氧當(dāng)量(Oeq=O+2N+0.75C)分別為0.152、0.222、0.229%的Ti6Al4V合金,進(jìn)行了熱機(jī)械處理的響應(yīng)試驗(yàn)和模型化研究[19]。研究發(fā)現(xiàn),硬化速率隨應(yīng)變速率增加而減少,理由是合金在高應(yīng)變速率下變形產(chǎn)生熱軟化(thermal softening)。氧含量對(duì)合金應(yīng)變硬化速率有著重要的影響,試驗(yàn)表明,當(dāng)氧當(dāng)量為0.229%,在0.05~0.25真應(yīng)變范圍,應(yīng)變速率為3000S-1時(shí),合金幾乎沒(méi)有加工硬化現(xiàn)象;在0.2~0.25真應(yīng)變范圍,甚至出現(xiàn)“加工軟化”跡象。
鈦螺母生產(chǎn)加工工藝
隨著國(guó)家“十二五”規(guī)劃的有條不紊的展開(kāi),新材料特別是新金屬材料的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,其中鈦的應(yīng)用尤為引人矚目,而鈦螺母就是其中一類,用鈦生產(chǎn)的鈦螺母具有抵抗空氣、水、酸、堿鹽或其它介質(zhì)腐蝕的能力,因此廣泛應(yīng)用于環(huán)保設(shè)備、泵閥管道、建筑幕墻、露天場(chǎng)合、體育設(shè)施、室外裝修、醫(yī)療設(shè)備、電力設(shè)施、通訊設(shè)備、電子產(chǎn)品、儀器儀表、食品機(jī)械、石油化工、船舶裝配等。而市面上的鈦螺母主要原材料是由純鈦TA1、TA2通過(guò)機(jī)械加工和冷加工成型的手段獲得的,因此為了使客戶更好的了解鈦螺母的加工方式,我們將全面詳細(xì)的介紹鈦螺母的生產(chǎn)流程,希望能夠?qū)V大的生產(chǎn)技術(shù)人員有一定的指導(dǎo)和幫助作用。
首先是原材料的選擇即選材,鈦螺母要求原材料必須是牌號(hào)為T(mén)A1、TA2的純鈦加工而成,且對(duì)雜質(zhì)和成分有很嚴(yán)格的要求,如果成分無(wú)法滿足,將直接影響到加工出來(lái)的鈦螺母的耐酸堿特性。因此,首先必須要把材料關(guān)。
其次,對(duì)所選擇的鈦棒材進(jìn)行車端面和打中心孔,車端面主要是用數(shù)控車床或者普通車床亦可,端面必須保證垂直和平整;然后是通過(guò)鉆床進(jìn)行中心孔打制,中心孔必須嚴(yán)格保證中心位置,可預(yù)先打好定位眼。
再次是對(duì)車好的端面和中心孔進(jìn)行倒角處理,倒角的目的是為了除去鈦螺母本身的毛刺,使其更具平滑、圓潤(rùn)利于操作者使用。
最后是對(duì)車好的鈦螺母進(jìn)行切斷處理,這樣一個(gè)完整的鈦螺母就算生產(chǎn)完成了。如果是批量生產(chǎn),只需重復(fù)以上步驟即可完成,最后生產(chǎn)出來(lái)的鈦螺母還需進(jìn)行尺寸檢驗(yàn)、螺紋規(guī)檢測(cè)螺紋等方可入庫(kù)。此種工藝簡(jiǎn)單且易于技術(shù)人員進(jìn)行操作,因此,對(duì)整個(gè)鈦螺母行業(yè)具有革命性的意義,希望能對(duì)廣大鈦螺母生產(chǎn)技術(shù)人員起到指導(dǎo)的作用。