Jak snížit náklady na výrobu a zpracování průmyslového čistého titanu

Titan a slitiny titanu mají široké uplatnění ve vojenské, civilní a jiné oblasti díky své nízké hustotě, vysoké měrné pevnosti, vysokému poměru pevnosti v ohybu, dobré plastické houževnatosti, dobré odolnosti proti korozi atd. Jejich výkon a úroveň výrobní technologie mají přímý dopad na rozvoj těchto oborů a úroveň zlepšení. Úzké místo při rozšiřování trhu s titanovými slitinami je v tom, že extrakce, tavení a obrábění titanu jsou obtížné, což vede k vysokým výrobním nákladům. Výrobní náklady titanového ingotu jsou asi 30krát vyšší než u ocelového ingotu stejné hmotnosti, 6krát vyšší než u hliníkového ingotu, z toho náklady na výrobu titanové houby od rudy po redukci hořčíku jsou asi 20krát vyšší než u výroby stejné hmotnosti. žehlička. V současnosti jsou náklady na každou tunu průmyslového čistého titanu asi 7,5 ~ 10 $ / kg, zatímco výrobní náklady na slitinu leteckého titanu jsou až 40 $ / kg.

Snížení nákladů je proto zaměřeno především na snížení nákladů na průmyslovou výrobu čistého titanu a na výrobu a zpracování titanu a slitin titanu. Aby se snížily náklady na slitiny titanu, zahraniční země energicky vyvíjejí slitiny titanu bez řezání, méně řezání téměř čistého tvaru, technologie práškové metalurgie je jedním z procesů téměř čistého tvaru. Výroba dílů ze slitiny titanu v současné době existují tři hlavní metody: ① tradiční zpracování materiálu pro kování; ② odlévání; ⑧ prášková metalurgie. Zpracování materiálu s kováním, jeho materiálové vlastnosti jsou vynikající, ale odpad, zpracování, vysoká cena a obtížné získat tvar složitých výrobků; odlévání lze získat ve tvaru složitého čistého tvaru nebo téměř čistého tvaru produktu, náklady jsou nižší, ale proces odlévání složení materiálu segregace, uvolňování, smršťování solenoidů a další vady je obtížné se vyhnout, materiál výkon je nízký. Technologie práškové metalurgie titanové slitiny překonává nedostatky těchto dvou metod a zároveň má své výhody. Tuzemští i zahraniční vědci proto odvedli mnoho práce na přípravě titanové slitiny technologií práškové metalurgie. V tomto příspěvku bylo v posledních letech v zahraničí zkoumáno a vyvinuto několik druhů technologií práškové metalurgie pro přípravu vysoce výkonných slitin titanu a jejich aplikace a stručně jsou představeny jejich aplikace.1 Nová technologie přípravy práškové metalurgie 1.1 Vstřikování kovů ( MLM)

Technologie vstřikování kovového prášku (MIM) jako technologie near-net forming dokáže připravit vysoce kvalitní, vysoce přesné komplexní díly, které jsou považovány za jednu z nejvýhodnějších technologií tváření. Výroba dílů z titanu a titanové slitiny s téměř čistým tvarem metodou MIM může výrazně snížit náklady na zpracování. Odhaduje se, že současný objem výroby titanových dílů MIM po celém světě je 3-5t za měsíc. se zlepšením procesu přípravy titanového prášku a snížením nákladů na prášek - objem výroby vstřikovacích dílů z titanové slitiny má rostoucí trend. První japonská technologie MIM pro výrobu sportovních kopaček ze slitiny Ti a 4 hmotn. % Fe. Nyní je největším závodem na výrobu vstřikování titanového prášku Japan Injex, měsíční produkce asi 2 ~ 3 t. Titanové MIM produkty byly v golfových hlavách, automobilech, lékařských zařízeních, zubních implantátech a pouzdrech hodinek a páscích a dalších aspektech aplikace. Pouzdro z titanové slitiny vyrobené společnostmi Hitachi metal Precision Company a Casio Computer Company v Japonsku získalo ocenění MIM Award of Merit na Mezinárodní konferenci práškové metalurgie v roce 1999 a tyto hodinky mohou stále normálně fungovat v hloubce vody 200 m. Některé japonské univerzity používají Sumitomo Sitix aerosolizovaný sférický titanový prášek metodou MIM k získání slitiny Ti 6Al 4V, Ti 12Mo, Ti 5Co. Materiálové vlastnosti jsou lepší než za stejných podmínek za stejných podmínek s konvenčním procesem práškové metalurgie vyrobené z vlastností materiálu, plně dosaženého stejného složení tavného a výkovkového materiálu na úrovni. Kromě toho jedna japonská společnost použila metodu vstřikování k výrobě dílů ze slitiny titanu a železa složitých tvarů, jako jsou hřebíky na podrážce běžeckých bot. Metodou bude prášková slitina titanu a železa (Ti a 5 % hm. Fe) a směs organického pojiva, vstřikování při tlaku 196 MPa, při 550 stupních odmašťování a poté v 1000-1400 stupních, 1,33 × 10 Pa podmínek pro vakuum slinování. Ve srovnání s hroty ze slitiny molybdenu mají hroty ze slitiny titanu a železa vyrobené tímto způsobem zlepšenou odolnost proti opotřebení a odolnost proti nárazu. A hmotnost je snížena o 45%.