Come ridurre i costi di produzione e lavorazione del titanio puro industriale

Il titanio e le leghe di titanio hanno ampie prospettive di applicazione in campo militare, civile e in altri campi grazie alla loro bassa densità, elevata resistenza specifica, elevato rapporto di resistenza alla flessione, buona tenacità plastica, buona resistenza alla corrosione, ecc. Le loro prestazioni e il livello della tecnologia di produzione hanno un impatto diretto sullo sviluppo di questi campi e sul livello di miglioramento. Il collo di bottiglia nell’espansione del mercato delle leghe di titanio è che l’estrazione, la fusione e la lavorazione del titanio sono difficili, il che porta a costi di produzione elevati. Il costo di produzione del lingotto di titanio è circa 30 volte quello del lingotto di acciaio dello stesso peso, 6 volte quello del lingotto di alluminio, di cui il costo di produzione della spugna di titanio dal minerale alla riduzione del magnesio è circa 20 volte quello della produzione dello stesso peso ferro. Allo stato attuale, il costo di ogni tonnellata di titanio puro industriale è di circa 7,5 ~ 10 $ / kg, mentre il costo di produzione della lega di titanio aerospaziale arriva fino a 40 $ / kg.

Pertanto, la riduzione dei costi consiste principalmente nel ridurre i costi della produzione industriale di titanio puro e i costi di produzione e lavorazione del titanio e delle leghe di titanio. Al fine di ridurre il costo delle leghe di titanio, i paesi stranieri sviluppano vigorosamente leghe di titanio senza taglio, processo di forma quasi netto con meno tagli, la tecnologia della metallurgia delle polveri è uno dei processi di forma vicino alla rete. Attualmente esistono tre metodi principali per la produzione di parti in lega di titanio: ① lavorazione tradizionale del materiale di forgiatura; ② fusione; ⑧ metallurgia delle polveri. Lavorazione del materiale con forgiatura, le sue proprietà del materiale sono eccellenti, ma spreco, lavorazione, costi elevati e difficile ottenere la forma di prodotti complessi; la fusione può essere ottenuta sotto forma di una forma netta complessa o di una forma quasi netta del prodotto, il costo è inferiore, ma il processo di fusione della segregazione della composizione del materiale, l'allentamento, il restringimento dei solenoidi e altri difetti sono difficili da evitare, il materiale le prestazioni sono basse. La tecnologia della metallurgia delle polveri della lega di titanio supera gli svantaggi di questi due metodi e allo stesso tempo presenta i loro vantaggi. Pertanto, ricercatori nazionali e stranieri hanno svolto molto lavoro sulla preparazione della lega di titanio mediante la tecnologia della metallurgia delle polveri. In questo articolo, negli ultimi anni sono stati studiati e sviluppati all'estero diversi tipi di tecnologie della metallurgia delle polveri per la preparazione di leghe di titanio ad alte prestazioni e le loro applicazioni e le loro applicazioni vengono brevemente introdotte.1 Nuova tecnologia di preparazione della metallurgia delle polveri 1.1 Stampaggio a iniezione di metalli ( MlM)

La tecnologia di stampaggio a iniezione di polveri metalliche (MIM), come tecnologia di formatura quasi netta, può preparare parti complesse di alta qualità e alta precisione, che è considerata una delle tecnologie di formatura più vantaggiose. La produzione di parti in titanio e leghe di titanio con forma quasi netta mediante il metodo MIM può ridurre significativamente i costi di lavorazione. Si stima che l'attuale volume di produzione di parti MIM in titanio nel mondo sia di 3-5t al mese. con il miglioramento del processo di preparazione della polvere di titanio e la riduzione dei costi della polvere, il volume di produzione di parti per stampaggio a iniezione in lega di titanio ha registrato una tendenza in crescita. La prima tecnologia MIM giapponese a produrre tacchette sportive in lega Ti al 4% Fe. Ora il più grande impianto di produzione di stampaggio a iniezione di polvere di titanio è Japan Injex, una produzione mensile di circa 2 ~ 3 t. I prodotti MIM in titanio sono stati utilizzati nella testa del golf, nell'automobile, nell'attrezzatura medica, negli impianti dentali, nelle casse e nei cinturini degli orologi e in altri aspetti dell'applicazione. La cassa in lega di titanio realizzata da Hitachi Metal Precision Company e Casio Computer Company in Giappone ha vinto il MIM Award of Merit alla Conferenza internazionale sulla metallurgia delle polveri nel 1999 e questo orologio può ancora funzionare normalmente a una profondità di 200 m. Alcune università giapponesi utilizzano la polvere di titanio sferica aerosolizzata Sumitomo Sitix, mediante il metodo MIM, per ottenere una lega Ti 6Al 4V, Ti 12Mo, Ti 5Co. Le proprietà dei materiali sono migliori rispetto alle stesse condizioni nelle stesse condizioni con il processo convenzionale di metallurgia delle polveri prodotto dalle proprietà dei materiali, raggiungendo pienamente la stessa composizione del livello del materiale di fusione e forgiatura. Inoltre, un'azienda giapponese ha utilizzato il metodo dello stampaggio a iniezione per produrre parti in lega di titanio-ferro con forme complesse, come i chiodi delle suole delle scarpe da corsa di atletica leggera. Il metodo sarà una miscela di polvere e legante organico in lega di titanio-ferro (Ti a 5% Fe), stampaggio a iniezione a una pressione di 196 MPa, in sgrassaggio a 550 gradi e quindi a 1000-1400 gradi, condizioni di 1,33 × 1 O Pa per il vuoto sinterizzazione. Rispetto alle punte in lega di molibdeno, le punte in lega di titanio-ferro realizzate in questo modo hanno una migliore resistenza all'usura e agli urti. E il peso è ridotto del 45%.