Titanplatten sind eines der am häufigsten verwendeten Produkte in der Titanmaterialindustrie. Ihre hervorragende Qualität entsteht durch das präzise Schmelzen von rohem Schwammtitan und die raffinierte Vollprozessverarbeitung. Bei der Herstellung von Titanplatten wird hochreiner TA1/TA2-Titanschwamm verwendet, wobei schädliche Verunreinigungen wie Sauerstoff (weniger als oder gleich 150 ppm), Stickstoff und Eisen (weniger als oder gleich 0,08 %) streng kontrolliert werden, um die Reinheit des Rohmaterials sicherzustellen erreicht nicht weniger als 99,6 %. Es verleiht Titanplatten grundsätzlich eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit, Duktilität und Schweißbarkeit und legt eine solide Grundlage für die spätere Anwendung.
Titan weist aktive chemische Eigenschaften auf und ist anfällig für Gasabsorption und Oxidation. Aus diesem Grund muss Schwammtitan in einer Hochvakuumumgebung geschmolzen werden, um die hohe Reinheit der fertigen Titanplatten zu gewährleisten. Derzeit werden in der Industrie häufig zwei gängige Verfahren eingesetzt. Beim Vakuum-Lichtbogen-Umschmelzen (VAR), dem vorherrschenden industriellen Verfahren, wird Schwammtitan zu Elektrodenblöcken komprimiert und diese zu abschmelzenden Elektroden verschweißt. Die Elektroden werden durch einen Lichtbogen in einem wassergekühlten Kupfertiegel in die Titanflüssigkeit eingeschmolzen und zwei- bis dreimal umgeschmolzen, um innere Einschlüsse zu entfernen, die chemische Zusammensetzung zu homogenisieren und die Entmischung zu reduzieren. Das Elektronenstrahl-Kaltherdschmelzen (EB) wird zur Herstellung hochwertiger und hochreiner Titanplatten eingesetzt. Es beschießt Titanschwamm direkt mit Elektronenstrahlen, um das Schmelzen und Raffinieren in einem wassergekühlten kalten Herd abzuschließen. Hohe Reinheitsstandards können in einem einzigen Schmelzprozess erreicht werden, wodurch der Gehalt an Verunreinigungen effektiv reduziert und eine Kontamination des Tiegels vermieden wird.
Nach dem Schmelzen werden Titanbarren mit gleichmäßiger Zusammensetzung, kompakter Struktur und rissfreier Leistung erhalten. Die Barren werden auf 950–1150 Grad erhitzt und anschließend mehreren Stauch- und Streckvorgängen durch hydraulische Pressen zum Schmieden und Verzahnen unterzogen. Dadurch werden Kornstrukturen verfeinert, innere Porosität beseitigt und vorab Titanplattenrohlinge geformt, die den Anforderungen der Weiterverarbeitung gerecht werden.
Für die Bearbeitung von Titanplattenrohlingen sind weitere Präzisionsverfahren erforderlich. Zunächst wird ein Warmwalzen in mehreren Durchgängen bei 850–1050 Grad durchgeführt, um die Brammendicke von 100–200 mm auf 4–20 mm zu reduzieren und die strukturellen Eigenschaften zu optimieren. Anschließend wird Beizen durchgeführt, um Oberflächenoxidzunder und Verunreinigungen zu entfernen und so die Verarbeitungsgenauigkeit sicherzustellen. Kaltwalzen bei Raumtemperatur kann entsprechend den Produktanforderungen eingesetzt werden, um präzise Abmessungen unter 0,5 mm und eine hohe Oberflächengüte zu erreichen. Während des Prozesses werden mehrere Glühbehandlungen durchgeführt, um Risse durch Kaltverfestigung zu verhindern. Abschließend wird das fertige Produkt bei 550–750 Grad geglüht, um innere Spannungen zu beseitigen, die Duktilität wiederherzustellen und die Mikrostruktur zu stabilisieren. Der gesamte Produktionsprozess entspricht strikt den nationalen und internationalen Standards, einschließlich GB/T und ASTM B265, um eine vollständige Chargenrückverfolgbarkeit und eine stabile Produktqualität zu gewährleisten.
Titanplatten werden nach dem oben genannten vollständigen Verfahren hergestellt und finden aufgrund ihrer hohen Reinheit und gleichmäßigen Mikrostruktur breite Anwendung in der chemischen Industrie, im Bereich der neuen Energie, der Luft- und Raumfahrt, der medizinischen Behandlung und anderen Bereichen. Jedes Verfahren, vom hochreinen Titanschwamm bis hin zu qualifizierten fertigen Titanplatten, stellt strenge Anforderungen an die Prozesspräzision. Diese verfeinerte Prozesskontrolle verleiht Titanplatten eine hervorragende Gesamtleistung und ermöglicht ihnen, in allen Lebensbereichen eine unverzichtbare Rolle zu spielen.
