O titanio ten que pasar por moitos procesos para chegar do mineral ao produto acabado. Dependendo da aplicación final, o número de pasos que se deben seguir variará. O titanio empregado en escapes de automóbiles de alta gama, implantes de cadeira ou reloxos non require a mesma xestión rigorosa da microestrutura que se emprega na aviación, onde os riscos e as consecuencias dun fallo son moito maiores.
Proceso Kroll
Independentemente do uso final, o titanio primeiro debe extraerse do mineral e converterse en titanio puro.
Isto faise tratando o dióxido de titanio feito a partir de ilmenita ou rutilo mediante o proceso Kroll. O resultado é titanio esponxoso que foi purificado, fundido e aliado con outros metais. Despois pode someterse a un procesamento posterior nas chamadas aliaxes mestras, que logo se converten en lingotes que se poden fabricar en barras, placas, láminas ou arames como produto común de laminación.
Proceso Kroll. Trátase dunha reacción de varias etapas que se inicia nun reactor de leito fluidizado. O dióxido de titanio purificado (TiO2) oxídase con cloro para formar tetracloruro de titanio, TiCl4, coñecido cariñosamente na industria como "ticklado". A reacción lévase a cabo a 1000 °C. A partir de aí, o TiCl4 e outras impurezas de cloruros metálicos fracciónanse para producir unha mestura pura de TiCl4.
Despois transfírese a un reactor de aceiro inoxidable separado, onde se pode mesturar con magnesio durante a segunda metade do proceso. A reacción levouse a cabo nunha atmosfera de argon prequentada a 1000 °C. Os cloruros de titanio(III) e titanio(II) resultantes redúcense lentamente durante varios días para formar titanio puro e cloruro de magnesio.
O cloruro de magnesio restante recupérase despois separándoo nos seus compoñentes. E o titanio, agora en forma de "esponxa", extráese, esmágase en anacos máis pequenos e logo prémase para formar unha peza uniforme. Está listo para ser fundido como un eléctrodo nun proceso de refusión por arco de baleiro (VAR).
Refusión de titanio por arco en baleiro - Aleación
O VAR foi o método dominante de fabricación de aliaxes de titanio desde a década de 1950. Este é un proceso empregado para fabricar produtos de titanio de alto rendemento. O VAR controla con precisión a fusión e a solidificación da masa fundida para producir de forma fiable aliaxes acabadas de alta calidade e cunha pureza extremadamente alta.
A maioría das aliaxes de titanio pasan por este proceso polo menos dúas veces. Isto é para garantir un nivel aceptable de consistencia en todo o metal. Este proceso aínda se usa en aplicacións industriais. Na segunda metade do século XX, a VAR tripla foi obrigatoria para o uso aeroespacial en resposta a defectos nos metais. Aínda que durante a última década comezou a ser substituída pola refusión electrónica en soleira fría para as aliaxes aeroespaciais.
O proceso VAR ten lugar nun gran crisol cilíndrico. Un eléctrodo colga da parte superior e pásase a través del unha corrente continua de varios miles de amperios, o que fai que se funda e gotee ao fondo da cámara onde a aliaxe se recombina. No caso do Ti 6AL-4V, engádense aluminio e vanadio.
Refusión en forno frío de feixe de electróns
A fusión en soleira fría aborda eficazmente unha das deficiencias do proceso VAR, a capacidade de eliminar eficientemente tanto as inclusións de alta como de baixa densidade (HDI e LDI) da masa fundida. Tamén se utiliza para eliminar as lascas residuais xeradas durante o mecanizado. Fórmase un baleiro nun forno de cobre arrefriado por auga. Despois, un feixe de electróns a alta temperatura céntrase na materia prima de titanio (unha mestura de esponxa, metal VAR e lascas) colocada na parte traseira do forno. O titanio fundido gotea na zona de fusión, logo flúe cara ao túnel de refinado e logo vértese no molde onde o metal cristaliza. Os compostos volátiles evapóranse, é dicir, as inclusións de osíxeno e nitróxeno, mentres que o carburo de volframio denso da ferramenta de corte afúndese ata o fondo. O extremo do lingote mecanízase entón, deixando atrás a aliaxe de titanio.
Coñece os nosos últimos produtos e descontos a través de SMS ou correo electrónico