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

Les matériaux en titane et en alliage de titane ont d'excellentes propriétés complètes telles qu'une faible densité, force spécifique élevée, bonne ténacité, propriétés non magnétiques, et bonne résistance à la corrosion, qui ont conduit à leur large application dans des domaines importants tels que l'aviation, aérospatial, navires de guerre, énergie nucléaire, ainsi que sur les marchés civils comme celui du pétrole, métallurgie, industrie chimique, énergie électrique, et la biomédecine. Cependant, leur coût élevé a limité leur promotion et leur vulgarisation à des fins civiles. Récemment, de nouvelles technologies de préparation de lingots d'alliages de titane ont vu le jour, qui peut résoudre efficacement ce problème. Les principaux sont:

1. Développement d'alliages de titane à faible coût
Par conception en alliage, ajout d'éléments en alliage bon marché (comme Fe) pour remplacer des éléments en alliage coûteux (comme V), des alliages de titane à faible coût sont développés pour étendre l'application des alliages de titane. Cette méthode est hautement réalisable, utiliser 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 haute résistance et à faible coût, développé par Timet aux États-Unis, utilise Fe comme élément d'alliage, et ses performances sont comparables à celles du Ti-1023, alors que son coût est seulement 78% de celui du Ti-6Al-4V. L'alliage de titane automobile Ti-6Al-1.7Fe-0.1Le Si surpasse le Ti-6Al-4V, et son coût peut être réduit de 15% à 20%.

2. Intégrer la technologie de préparation des déchets retournés
Pendant le processus de production des alliages de titane, une certaine quantité de déchets est générée lors de la fusion, forger, laminage à chaud, laminage à froid, et extrusion de tubes. Après nettoyage et tri par grade, les lingots et les chutes peuvent être réutilisés en les regroupant en électrodes et en les fondant dans des fours à arc sous vide (NOTRE), fours à sole froide à faisceau d'électrons (EBCHM), ou fours à sole froide à arc plasma (PACHM). Le taux de récupération maximum des déchets 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 les rebuts retournés, 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
Actuellement, les méthodes utilisées à l'échelle internationale pour produire des billettes en alliage de titane de grande taille et de haute qualité comprennent l'application de nouvelles technologies de fusion de fours à sole froide à faisceau d'électrons et de fours à sole froide à plasma, ainsi que la technologie de laminage direct après la fusion dans un four à sole froide.
La nouvelle méthode de fusion peut remplacer partiellement la fusion au four à arc consommable sous vide, obtenir une technologie de fabrication à processus courts à partir du flux de processus. Il élimine les processus tels que le pressage des électrodes avec des presses hydrauliques et le soudage sous vide dans la fusion traditionnelle au four à arc avec consommables sous vide., tout en permettant une récupération importante des matières résiduelles. L'application de la technologie de fusion au four à sole froide améliore non seulement la qualité des lingots de titane et d'alliages de titane, mais réduit également les coûts.. Surtout lorsqu'on utilise une technologie de four à sole froide unique pour fondre les alliages de titane directement en lingots plats., les coûts de traitement peuvent être économisés en 10% à 20%. Technologie de préparation de lingots d'alliages de titane à faible coût