钛及钛合金产品本钱下降的可行办法及工艺
下降钛合金资料的价格有必要从开发低本钱的新合金系和改善出产工艺两方面入手:
1、下降原资料本钱
钛金属熔点高,化学性质非常活泼,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 镁还原法出产海绵钛。Kroll 镁还原法出产海绵钛工艺杂乱、能耗高、周期长,而且不能连续出产,一起,需用很多的金属镁作还原剂,出产本钱较高。现在,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,该办法出产海绵钛的出产周期短,且出产本钱下降40%。
钛合金大多以高价的V 作为合金元素来前进强度,而这些合金化元素又多以Al-X 作为中间合金增加。以廉价的Fe、Cr 等合金元素取代V元素,是下降钛合金本钱的一种有用办法。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。
跟着钛冶炼技能的前进,将钛在出产、加工过程中所发生的边角余料、废屑等残料经系列处理后作为炉料增加,实现循环出产,是下降原资料本钱的有用办法。
2、下降加工本钱
铸造是经典的净(近)成型工艺。出产的零部件无需机加工或机加工很少,从而节约了很多金属。铸造常常能出产出形状杂乱的零件,而这些零件选用其它传统工艺办法制造时工艺杂乱,出产本钱较高,特别是对资料价格相对较高的钛金属。现在,在航空工业很多应用了钛铸件。在轿车制造业,用铸造法出产的部件有阀门、涡轮增压器等。 粉末冶金作为一种现代冶金和资料加工的先进技能办法,在钛工业范畴发挥了重要的作用。选用钛粉末冶金近成型技能,可直接制取制品或接近制品尺度的零部件,下降了原资料耗费,缩短了加工周期,本钱比惯例工艺节省20%~50%。现在钛粉沫冶金的研究正处于飞速开展阶段,主要包含几个方面,一是高质量低本钱钛粉末制备技能及其产业化;二是钛粉末冶金的制备技能,一起在轿车工业推广应用。
激光成型技能( 集成了激光技能、CAD / CAM技能和资料技能的最 新效果) 根据计算机模型,可直接用合金粉末一次成型形状杂乱的最终零件,制造出的钛零件功能介于铸造和铸造之间。
金属粉末注射成型技能(MIM)
是开展较快的一种近(净)成型粉末冶金技能,可制造高质量、高精度的杂乱零件,被认为是现在最有优势的成型技能之一。
钛涂层技能,也是一种能下降本钱的新式工艺。例如:表面钛涂层轿车刹车片;新式γ-TiAl气门。
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