鈦金屬熔點高,化學性質十分活潑,與O、H、N、C等元素有極強的化學親和力,致使純鈦提取困難。工業上普遍使用的鎂還原法生產海綿鈦。鎂還原法生產海綿鈦工藝復雜,能耗高,周期長,并且不能連續生產,同時需用大量的金屬鎂作還原劑,生產成本較高。 鈦合金價格高的另一個原因是合金化元素價格較高。隨著鈦冶煉技術的進步,將鈦在生產、加工過程中所產生的邊角余料、廢屑等殘料經系列處理后作為爐料添加,實現循環生產,是降低原材料成本有效方法。實踐表明,每利用1%的殘鈦,可使鈦錠生產成本降低0.8%。如果采用電子束冷床爐、等離子束冷床爐進行熔煉,不僅可以改善鈦錠的冶金質量,同時可以大量使用回收爐料,有效降低鑄錠成本。
鈦材零部件在生產制作過程中不僅工藝復雜,同時在制作過程中產生了大量的殘鈦,且生產周期較長,導致部件制作成本提高。占總成本60%以上的加工成本是阻礙了其更為廣泛的推廣應用,它以是各國降低成本的研究的重點,。鑄造是經典的(近)凈成型工藝。生產的零部件無需機加工或機加工很少,從而節約了大量金屬。鑄造常常能生產出形狀復雜的零件,而這些零件采用其它傳統工藝方法制造時工藝復雜,生產成本較高,特別是對材料價格相對較高的鈦金屬。除此之外,激光成型技術(集成了激光技術、CAD/CAM技術和材料技術的最新成果),根據計算機模型,可直接用合金粉未一次成型形狀復雜的最終零件,制造出的鈦零件性能介于鑄造和鍛造之間,而成本降低15%~30%,交貨時間縮短50%~75%。金屬粉未注射成型技術m.lizhengszjy.com是發展較快的一種近凈成型粉未冶金技術,可制造高質量、高精度的復雜零件,被認為是目前最有優勢的成型技術之一;還有鈦涂層技術,也是一種能降低成本的新型工藝。可見,降低鈦材料的價格必須從開發低成本的新的合金系、改進生產工藝兩方面入手,才能從真正意義上解決汽車用鈦受鈦材價格制約的問題,也才能使汽車用鈦更具有競爭力和發展前景。目前,在航空工業大量應用了鈦鑄件。在汽車制造業,用鑄造法生產的部件有閥門、渦輪増壓器等。粉末冶金作為一種現代冶金和材料加工的先進技術方法,在鈦工業領域發揮了重要的作用。采用鈦粉末冶金近成型技術,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,縮短加工周期,成本比常規工藝節省20%~50%。在汽車制造業, 鈦粉末冶金近成型技術尤為重視,在日本,汽車粉末冶金零件被廣泛用于發動機和變速箱,其中,連桿、閥座、閥、帶輪、同步器齒轂、同步環等都是復雜且要求高的關鍵零件。目前鈦粉朱冶金的研究正處于飛速發展階段,主要包括兒個方面,一是高質量低成本鈦粉術制備技術及其產業化;二是鈦粉末冶金什的制備技術,同時在汽車工業推廣應用。 |
