Tekniske foranstaltninger til billig titaniumlegering

Billigt design af titaniumlegering

Udviklingen af ​​billige titaniumlegeringer og billig fremstilling af titaniumlegeringer er de nuværende hotspots inden for forskning i titaniumlegering. De Forenede Stater har udført et stort antal designs og udviklinger i design af legeringer ved hjælp af billige råvarer og forbedring af materialers forarbejdningskarakteristika. Timetal bruger en billig Fe-Mo-masterlegeringsform til at tilføje Fe-element til Ti-10V-2Fe-3Al-legering, i stedet for dyrt V-element, udviklet en ny type højstyrke og billig titaniumlegering Timetal-LCB (Ti- 4,5Fe -6,8Mo- 1,5Al). Timetal-LCB-legering har fremragende styrke, duktilitet og udmattelsesbestandighed, og legeringen har fremragende bearbejdelighed under opløsningsvarmebehandling og slukningsforhold. Som svar på Ford&# 39s forskningskrav designet og udviklede Timetal også en ny type billig titaniumlegering Timetal 6-2S (Ti-6Al-1.7Fe-0.1Si) til ikke-luftfartsanvendelser. Legeringen bruger relativt billigt Fe-element til at erstatte V-elementet i Ti-6Al-4V-legeringen. Uden at miste legeringens styrke og stivhed reduceres produktionsomkostningerne med 15% til 20% sammenlignet med Ti-6Al-4V-legeringen. For at imødekomme kravene til pansrede køretøjer til materialepræstation har Huachang Corporation i USA udviklet en ny billig titaniumlegering Ti-4Al-2.5V-1.5Fe-0.25O. Legeringen har gode mekaniske egenskaber, korrosionsbestandighed og elastiske egenskaber, og dens slagfasthedsmodstand er bedre end Ti-6Al-4V ELI-legering. Sammenlignet med Ti-6Al-4V-legering har denne legering lavere produktionsomkostninger og er det valgte materiale til rustningsplader eller militære køretøjsdele.

Japanske virksomheder har også udført meget arbejde med forskning og udvikling af billige titaniumlegeringer. Ti-Fe-ON-serien af ​​titaniumlegeringer er en af ​​de typiske billige titaniumlegeringer, udviklet i fællesskab af Japan Iron and Steel Corporation og Toho Titanium. Denne type legering bruger O- og N-elementer til at erstatte Al-elementet i Ti-6Al-4V-legering, og Fe-elementet erstatter V-elementet i Ti-6Al-4V-legeringen. Legeringen har god bearbejdelighed og fremragende ydeevne, og omkostningerne er betydeligt lavere end Ti-6Al -4V legering. Med hensyn til at reducere fremstillingsomkostninger til legeringer og reducere tab har Japan udviklet superplastisk titanlegering Ti4.5Al-3V-2Mo-2Fe, det vil sige SP-700 titaniumlegering. Legeringen kan anvende superplastisk formnings- og diffusionsbindingsteknologi ved temperaturer under 800 ° C, og den superplastiske formningstemperatur er signifikant lavere end Ti-6Al-4V-legering, hvilket reducerer produktionsomkostningerne.

China' s forskning om billige titaniumlegeringer er lige begyndt. Northwest Nonferrous Metals Research Institute har udført forskning på billige titaniumlegeringsmaterialer såsom nær-α Ti8LC og næsten β Til2LC anvendt i våbenindustrien eller den civile industri. Både Ti8LC og Til2LC titaniumlegeringer vedtager billige Fe-Mo masterlegeringer til erstatning af de dyrere V- og Cr-legeringselementer osv., Hvilket reducerer råmaterialeprisen for legeringen.


Billig behandlingsteknologi af titaniumlegering

Med hensyn til bearbejdningsdesign til forbedring af energi- og materialeanvendelse er det hovedsageligt afhængigt af højeffektiv og kortprocessebehandling og forbedring af materialebrug for at reducere omkostningerne. Med hensyn til smeltning er det mest fremtrædende fremskridt udviklingen af ​​raffinering af kølebedovne, herunder raffinering af elektronstrålekølende lejeovn (EB-ovn) og raffinering af plasmakølebedovne. De vigtigste fordele ved raffinering af koldsovn er: 1 bedre eliminering af indeslutninger med høj densitet og lav densitet for at opnå finkornede og ensartede ingots; 2 100% anvendelse af restmaterialer som råmaterialer 3 engangssmeltning til visse formål Der produceres ingots, plader, hule ingots osv. For at reducere mængden af ​​efterfølgende bearbejdning i produktionen af ​​plader og rør. Med hensyn til støbning udvikles præcisionsstøbteknologi. Svamp titanium skal smeltes igen med lysbue i vakuum. Generelt tager det to smeltninger eller endda tre smeltninger for at opnå titanium eller legering med passende renhed og mikrostruktur. Derfor er erstatning af processen med smeltning af ingots (generelt tegner sig for 15% af de samlede omkostninger ved titanium) gennem en næsten netformet proces, såsom præcisionsstøbning, blevet en anden effektiv måde at reducere omkostningerne på. Kontinuerlig støbning og rullende teknologi kan reducere energiforbruget, øge produktionseffektiviteten og produktudbyttet og forbedre produktets ensartethed. Det er med succes brugt til produktion af stål og aluminium. For nylig har Japan Institute of Metal Materials gennemført grundlæggende eksperimenter om den kontinuerlige støbning og rullende proces af titaniumlegeringer. Undersøgelser har vist, at titanium har fremragende termoplastik og lav termisk styrke (over 1200 K) og har bedre ydeevne ved høj temperatur end stål. Så længe der ikke forekommer nogen bøjningsdeformation over faseovergangstemperaturpunktet, kan den behandles med traditionelt kontinuerligt støbe- og rulleudstyr. Derudover kan pulvermetallurgi, superplaststøbning / diffusionsteknologi, laserstøbning osv. Forkorte behandlingsstrømmen og spare omkostninger.