Tecnologia di preparazione di lingotti di leghe di titanio a basso costo

I materiali in titanio e leghe di titanio hanno eccellenti proprietà complete come la bassa densità, elevata forza specifica, buona tenacità, proprietà non magnetiche, e buona resistenza alla corrosione, che hanno portato alla loro diffusa applicazione in settori importanti come l’aviazione, aerospaziale, navi militari, energia nucleare, così come nei mercati civili come quello del petrolio, metallurgia, industria chimica, energia elettrica, e biomedicina. Tuttavia, il loro costo elevato ne ha limitato l'ulteriore promozione e divulgazione per uso civile. Recentemente, sono emerse alcune nuove tecnologie di preparazione dei lingotti delle leghe di titanio, che può affrontare efficacemente questo problema. I principali sono:

1. Sviluppo di leghe di titanio a basso costo
Dal design in lega, aggiunta di elementi in lega economici (come Fe) per sostituire costosi elementi in lega (come V), le leghe di titanio a basso costo sono sviluppate per espandere l'applicazione delle leghe di titanio. Questo metodo è altamente fattibile, utilizzando elementi in lega a basso costo per raggiungere l’obiettivo di riduzione dei costi.
La lega di titanio ad alta resistenza e a basso costo Ti-1.5Al-6.8Mo-4.5Fe, sviluppato da Timet negli Stati Uniti, utilizza Fe come elemento di lega, e le sue prestazioni sono paragonabili a quelle del Ti-1023, mentre il suo costo è solo 78% di quello di Ti-6Al-4V. La lega di titanio automobilistica Ti-6Al-1.7Fe-0.1Il Si supera il Ti-6Al-4V, e il suo costo può essere ridotto di 15% A 20%.

2. Incorporare la tecnologia di preparazione degli scarti di restituzione
Durante il processo di produzione delle leghe di titanio, durante la fusione viene generata una certa quantità di materiale di scarto, forgiatura, laminazione a caldo, laminazione a freddo, ed estrusione di tubi. Dopo la pulizia e l'ordinamento per grado, i lingotti e gli scarti possono essere riutilizzati raggruppandoli in elettrodi e fondendoli in forni ad arco sotto vuoto (NOSTRO), forni a focolare freddo a fascio di elettroni (EBCHM), o forni a focolare freddo ad arco plasma (PACHM). Il tasso massimo di recupero del materiale di scarto può essere raggiunto 100%.
Il prezzo dei rottami di titanio è solo 20% A 30% del prezzo della materia prima spugna titanio. Aggiungendo scarti restituiti, non solo riduce significativamente il costo di produzione di alcuni gradi di leghe di titanio, soddisfare le esigenze del mercato e dei clienti, ma fornisce anche un modo efficace per l'utilizzo secondario dei rottami.

3. Nuovo metodo di fusione
Attualmente, i metodi utilizzati a livello internazionale per la produzione di billette in lega di titanio di alta qualità e di grandi dimensioni includono l'applicazione di nuove tecnologie di fusione con forno a focolare freddo a fascio di elettroni e forno a focolare freddo al plasma, così come la tecnologia di laminazione diretta dopo la fusione in forno a suola fredda singola.
Il nuovo metodo di fusione può sostituire parzialmente la fusione nel forno ad arco dei consumabili sotto vuoto, ottenere una tecnologia di produzione a processo breve dal flusso di processo. Elimina processi come la pressatura degli elettrodi con presse idrauliche e la saldatura sotto vuoto nei tradizionali forni di fusione ad arco per consumabili sotto vuoto, consentendo inoltre un significativo recupero dei materiali residui. L'applicazione della tecnologia di fusione del forno a suola fredda non solo migliora la qualità dei lingotti di titanio e leghe di titanio, ma riduce anche i costi. Soprattutto quando si utilizza la tecnologia di un unico forno a suola fredda per fondere le leghe di titanio direttamente in lingotti piatti, i costi di elaborazione possono essere risparmiati 10% A 20%. Tecnologia di preparazione per lingotti di leghe di titanio a basso costo