Kaip sumažinti pramoninio gryno titano gamybos ir perdirbimo išlaidas

Titanas ir titano lydiniai yra plačiai pritaikyti karinėje, civilinėje ir kitose srityse dėl mažo tankio, didelio specifinio stiprumo, didelio stiprumo lenkimo santykio, gero plastiko kietumo, gero atsparumo korozijai ir kt. Jų eksploatacinės savybės ir gamybos technologijos lygis tiesioginę įtaką šių sričių plėtrai ir tobulėjimo lygiui. Plečiant titano lydinių rinką, kliūtis yra ta, kad titano išgavimas, lydymas ir apdirbimas yra sudėtingi, o tai lemia dideles gamybos sąnaudas. Titano luito gamybos sąnaudos yra maždaug 30 kartų didesnės nei tokio pat svorio plieno luitų, 6 kartus didesnės nei aliuminio luitų, iš kurių titano kempinės gamybos nuo rūdos iki magnio redukavimo sąnaudos yra apie 20 kartų didesnės nei to paties svorio gamybos sąnaudos. geležies. Šiuo metu kiekvienos pramoninio gryno titano tonos kaina yra apie 7,5–10 USD / kg, o aviacijos ir kosmoso titano lydinio gamybos sąnaudos siekia net 40 USD / kg.

Todėl sąnaudų mažinimas daugiausia skirtas pramoninės gryno titano gamybos ir titano bei titano lydinių gamybos ir perdirbimo sąnaudoms sumažinti. Siekdamos sumažinti titano lydinių kainą, užsienio šalys energingai kuria titano lydinius be pjovimo, mažiau pjaustydami beveik neto formos procesą, miltelių metalurgijos technologija yra vienas iš beveik neto formos procesų. Titano lydinio dalių gamyba šiuo metu yra trys pagrindiniai būdai: ① tradicinis kalimo medžiagų apdorojimas; ② liejimas; ⑧ miltelinė metalurgija. Medžiagos apdirbimas kalimu, jo medžiagų savybės yra puikios, tačiau atliekos, perdirbimas, didelės sąnaudos ir sudėtingų gaminių formą sunku išgauti; Liejimas gali būti gaunamas sudėtingos tinklinės formos arba beveik tinklinės gaminio formos, kaina mažesnė, tačiau liejimo proceso metu sunku išvengti medžiagos sudėties atsiskyrimo, atsipalaidavimo, solenoidų susitraukimo ir kitų defektų, medžiaga našumas mažas. Titano lydinio miltelinės metalurgijos technologija įveikia šių dviejų metodų trūkumus ir kartu turi savo privalumų. Todėl šalies ir užsienio mokslininkai atliko daug darbų ruošiant titano lydinį miltelinės metalurgijos technologija. Šiame darbe užsienyje pastaraisiais metais buvo ištirtos ir išplėtotos kelių rūšių miltelinės metalurgijos technologijos, skirtos didelio našumo titano lydiniams paruošti, jų pritaikymas, trumpai pristatomas jų pritaikymas.1 Nauja miltelinio metalurgijos paruošimo technologija 1.1 Metalo liejimas įpurškimas ( MlM)

Metalo miltelių įpurškimo liejimo (MIM) technologija, kaip beveik tinklinio formavimo technologija, gali paruošti aukštos kokybės, didelio tikslumo sudėtingas detales, kurios laikomos viena iš naudingiausių formavimo technologijų. Titano ir titano lydinio beveik neto formos dalių gamyba MIM metodu gali žymiai sumažinti apdorojimo išlaidas. Apskaičiuota, kad dabartinė titano MIM dalių gamybos apimtis visame pasaulyje yra 3-5t per mėnesį. Tobulėjus titano miltelių paruošimo procesui ir sumažinus miltelių sąnaudas, titano lydinio įpurškimo liejimo dalių gamybos apimtis auga. Pirmoji Japonijoje MIM technologija, gaminanti Ti a 4 masės % Fe lydinio sportines apkabas. Dabar didžiausia titano miltelių įpurškimo liejimo gamykla yra Japan Injex, per mėnesį pagaminama apie 2–3 t. Titano MIM gaminiai buvo naudojami golfo galvutėse, automobiliuose, medicinos įrangoje, dantų implantuose ir laikrodžių dėkluose bei dirželiuose ir kituose taikymo aspektuose. Titano lydinio korpusas, pagamintas Hitachi metal Precision Company ir Casio Computer Company Japonijoje, 1999 m. Tarptautinėje miltelinės metalurgijos konferencijoje laimėjo MIM apdovanojimą už nuopelnus ir šis laikrodis vis dar gali normaliai veikti 200 m vandens gylyje. Kai kurie Japonijos universitetai naudoja Sumitomo Sitix aerozolinius sferinius titano miltelius MIM metodu, kad gautų Ti 6Al 4V, Ti 12Mo, Ti 5Co lydinį. Medžiagos savybės yra geresnės nei tomis pačiomis sąlygomis tomis pačiomis sąlygomis, naudojant įprastą miltelių metalurgijos procesą, pagamintą pagal medžiagos savybes, visiškai pasiekiant tą pačią lydymosi ir kalimo medžiagos sudėtį. Be to, Japonijos įmonė naudojo liejimo liejimo metodą sudėtingų formų titano ir geležies lydinio detalėms, pavyzdžiui, bėgimo sportinių batelių pado vinims gaminti. Metodas bus titano ir geležies lydinio (Ti 5 masės % Fe) miltelių ir organinių rišamųjų medžiagų mišinys, liejimas įpurškimas 196 MPa slėgiu, 550 laipsnių nuriebalinimas, o tada 1000-1400 laipsnių, 1,33 × 1O Pa vakuumo sąlygomis. sukepinimas. Palyginti su molibdeno lydinio smaigaliais, tokiu būdu pagaminti titano ir geležies lydinio smaigaliai turi didesnį atsparumą dilimui ir atsparumą smūgiams. Ir svoris sumažėja 45%.