Technologie de préparation de lingots d'alliage de titane à faible coût

Technologie de préparation de lingots d'alliage de titane à faible coût
Les matériaux en titane et en alliages de titane ont une large gamme d'applications dans des domaines importants tels que l'aviation., aérospatial, navires, énergie nucléaire, ainsi que les marchés civils tels que le pétrole, métallurgie, chimique, pouvoir, biomédical, etc., en raison de leurs excellentes propriétés complètes telles que la faible densité, force spécifique élevée, bonne ténacité, non magnétique, et bonne résistance à la corrosion. Mais en raison de son coût élevé, cela limite sa promotion civile et sa vulgarisation ultérieures. De nouvelles technologies ont été mises au point pour préparer des lingots d'alliage de titane qui peuvent résoudre efficacement ce problème., principalement:

1. Développement d'alliages de titane à faible coût
En concevant des alliages et en ajoutant des éléments d'alliage peu coûteux (comme Fe) au lieu d'éléments d'alliage coûteux (comme V), des alliages de titane à faible coût peuvent être développés pour étendre leurs applications. Cette méthode est hautement réalisable et utilise des éléments en alliage à faible coût pour atteindre l'objectif de réduction des coûts..
L'alliage de titane Ti-1.5Al-6.8Mo-4.5Fe à faible coût et à haute résistance développé par Timet aux États-Unis, qui utilise Fe comme élément d'alliage, et l'alliage de titane Ti-6Al-1.7Fe-0.1Si pour usage automobile, ont des propriétés d'alliage comparables à celles du Ti-1023 et ne coûtent que 78% de Ti-6Al-4V; Ce dernier a de meilleures performances que le Ti-6Al-4V et peut réduire les coûts de 15% à 20%.

2. Technologie d’ajout et de restitution de matières résiduelles
Dans le processus de production d'alliages de titane, une certaine quantité de matières résiduelles est générée lors de la fusion, forger, laminage à chaud, laminage à froid, et processus d'extrusion de tuyaux. En nettoyant les matières résiduelles et en les classant selon leurs grades, les matériaux en blocs et en copeaux peuvent être fondus et réutilisés en regroupant les électrodes dans des fours à arc consommables sous vide (NOTRE), fours à lit refroidi par faisceau d'électrons (EBCHM), et fours à lit refroidi par plasma (PACHM). Le taux maximal de récupération des matières résiduelles peut atteindre 100%.
Le prix des déchets de titane n'est que 20% à 30% du prix de la matière première éponge titane. En ajoutant et en restituant des déchets, non seulement cela réduit considérablement le coût de production de certaines qualités d'alliages de titane, répondre aux besoins du marché et des clients, mais cela constitue également un moyen efficace pour la valorisation secondaire des déchets..

3. Nouvelle méthode de fusion
À l'heure actuelle, the methods used internationally to produce large-scale high-quality titanium alloy billets include the application of new electron beam cold bed furnace, plasma cold bed furnace melting technology, and single cold bed furnace melting direct rolling technology.
La nouvelle méthode de fusion peut remplacer partiellement la fusion au four à arc consommable sous vide, realizing short process manufacturing technology from the process flow, eliminating the traditional processes of oil pressure press electrode pressing and vacuum welding in vacuum consumable arc furnace melting, and can also recycle a large amount of residual materials. The application of cold bed furnace melting technology not only improves the quality of titanium and titanium alloy ingots, but also reduces costs, surtout si une seule technologie de four à lit froid est utilisée pour fondre les alliages de titane et fondre directement les lingots plats, le coût de traitement peut être économisé en 10% à 20%.