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钛及钛合金材料成本降低的可行方法及工艺

文字来源:深圳市恒溢钛业有限公司人气:110发布时间:2017-06-27

 降低钛合金材料的价格必须从开发低成本的新合金系和改进生产工艺两方面入手:

  1、降低原材料成本

  钛金属熔点高,化学性质十分活泼,与O,H,N和C 等元素有极强的化学亲和力,致使纯钛提取困难。工业上普遍使用Kroll 镁还原法生产海绵钛。Kroll 镁还原法生产海绵钛工艺复杂、能耗高、周期长,并且不能连续生产,同时,需用大量的金属镁作还原剂,生产成本较高。目前,由英国剑桥大学开发的熔融CaCl2中直接电化学还原TiO2的工艺有所突破,该方法生产海绵钛的生产周期短,且生产成本下降40%。

  钛合金大多以高价的V 作为合金元素来提高强度,而这些合金化元素又多以Al-X 作为中间合金添加。以廉价的Fe、Cr 等合金元素取代V元素,是降低钛合金成本的一种有效方法。例如:美国钛工业公司(Timet)开发的Ti-1.5Al-6.8Mo-4.5Fe和Ti-6Al-1.Fe-0.1Si。

  随着钛冶炼技术的进步,将钛在生产、加工过程中所产生的边角余料、废屑等残料经系列处理后作为炉料添加,实现循环生产,是降低原材料成本的有效方法。

  2、降低加工成本

  铸造是经典的净(近)成型工艺。生产的零部件无需机加工或机加工很少,从而节约了大量金属。铸造常常能生产出形状复杂的零件,而这些零件采用其它传统工艺方法制造时工艺复杂,生产成本较高,特别是对材料价格相对较高的钛金属。目前,在航空工业大量应用了钛铸件。在汽车制造业,用铸造法生产的部件有阀门、涡轮增压器等。 粉末冶金作为一种现代冶金和材料加工的先进技术方法,在钛工业领域发挥了重要的作用。采用钛粉末冶金近成型技术,可直接制取成品或接近成品尺寸的零部件,降低了原材料消耗,缩短了加工周期,成本比常规工艺节省20%~50%。目前钛粉沫冶金的研究正处于飞速发展阶段,主要包括几个方面,一是高质量低成本钛粉末制备技术及其产业化;二是钛粉末冶金的制备技术,同时在汽车工业推广应用。

  激光成型技术( 集成了激光技术、CAD / CAM技术和材料技术的最新成果) 根据计算机模型,可直接用合金粉末一次成型形状复杂的最终零件,制造出的钛零件性能介于铸造和锻造之间。

  金属粉末注射成型技术(MIM)

  是发展较快的一种近(净)成型粉末冶金技术,可制造高质量、高精度的复杂零件,被认为是目前最有优势的成型技术之一。

  钛涂层技术,也是一种能降低成本的新型工艺。例如:表面钛涂层汽车刹车片;新型γ-TiAl气门。

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