Pas 1: obteniu RawMmaterials
Per fer un tub de titani en blanc, el primer pas és disposar de matèries primeres qualificades. El titani de l'escorça terrestre existeix principalment en forma de diòxid de titani en minerals com el rutil i la ilmenita. Mitjançant una sèrie de reaccions químiques complexes, tractant principalment el mineral amb clor i carboni, i després reaccionant amb magnesi metàl·lic, finalment s'obté un titani pur porós i solt com una esponja, que s'anomena "titani esponja". El seu nom és molt descriptiu perquè el seu aspecte i textura són realment com una esponja de metall gris. Aquesta és la base per a tot el processament posterior, i la seva puresa determina directament la qualitat del tub en blanc final. Després d'obtenir l'esponja de titani, els treballadors la trencaran en petits trossos d'una determinada especificació per preparar-se per al següent pas de fosa.
Pas 2: fusió&CàstingInto Lingots
El titani d'esponja solta no es pot processar directament en tubs. S'ha de fondre en un únic lingot de metall dens. A causa de l'extrema reactivitat del titani a altes temperatures, reacciona vigorosament amb l'oxigen, el nitrogen i altres gasos de l'aire. Per tant, el procés de fusió s'ha de dur a terme al buit o sota la protecció de gasos inerts. El mètode industrial més utilitzat és la "fusió d'arc consumible al buit". En poques paraules, el titani d'esponja i els elements d'aliatge necessaris (com l'alumini i el vanadi, utilitzats per produir l'aliatge de titani TC4 d'ús comú) es pressionen en elèctrodes. En un gresol de coure gran, buit i refrigerat per aigua-, els elèctrodes actuen com a "espelmes" i generen arcs d'alta-temperatura per auto-electrificació per fondre's. A continuació, el titani fos es deixa caure en un gresol a sota per refredar-se i solidificar, formant el primer lingot de titani. Per garantir una composició uniforme i complir els estàndards de puresa, aquest procés se sol repetir dues o tres vegades. El lingot final de titani cilíndric o quadrat obtingut és el "material pare" per a la fabricació de palanxes de tub.
Pas 3: Forja& Piercing
Amb un lingot de titani sòlid a la mà, el següent pas és transformar-lo en un blanc de tub buit. El lingot de titani, després de la fusió, té grans grans i una estructura interna desigual. Primer s'ha de forjar. El lingot s'escalfa a una temperatura adequada (generalment entre 800 i 1000 graus), i després s'escalfa i s'extreu repetidament amb una premsa hidràulica de deu-mil-tones o un martell de forja. Aquest procés és com el pastat de la massa, que pot trencar els grans grans, refinar la microestructura i compactar qualsevol possible defecte intern, millorant significativament les propietats mecàniques del material de titani. Després de la forja, s'obté una barra-de mida més petita i més densa. Després ve el pas crucial - perforació. El mètode més clàssic és "la perforació de rodatge creuat", on la barra de titani escalfada s'envia entre dos rotlles contra-rotatius. Les línies centrals dels rotlles i la barra tenen un angle. Sota l'acció de la fricció, la barra gira i avança simultàniament, i al centre, està sotmesa a un fort esforç de cisalla, per tant es veu "obligada" a fer-hi travessar un forat, formant un tub buit inicial.
Pas 4: enrotllament de precisió& Tractament
Els tubs rugosos obtinguts amb la perforació són encara bastant gruixuts, amb un gruix de paret desigual i unes dimensions imprecises. Es requereix un processament posterior. Això s'aconsegueix normalment mitjançant el procés de "laminació de tubs", com ara l'ús d'un laminador en fred. Durant aquest procés, el tub rugós es col·loca sobre un mandril dur i es fa passar per un corró de tipus forat-de forma especial. A mesura que el laminador es mou cap endavant i cap enrere, el tub s'enrotlla gradualment, reduint el gruix de la paret, disminuint el diàmetre i allisant la superfície. La precisió dimensional es millora significativament. Mitjançant múltiples passades de laminació en fred i tractament tèrmic intermedi (conegut com a "recuit", que té com a objectiu eliminar l'enduriment i l'estrès provocat pel processament i restaurar la plasticitat del material), s'obté finalment un tub en brut de titani amb unes dimensions precises i un rendiment excel·lent. Finalment, es redreça el tub en blanc, es tallen els extrems, es neteja la superfície (com ara el rentat àcid per eliminar l'escala d'òxid) i es realitzen proves no-destructives per assegurar-se que no hi ha defectes interns o superficials. D'aquesta manera, es produeix un blanc de tub de titani qualificat, que s'utilitza per fabricar diversos tubs de titani de precisió necessaris en els camps aeroespacial, químic, mèdic i altres.
