Tecnologia de preparação de lingotes de liga de titânio de baixo custo

Os materiais de titânio e ligas de titânio têm excelentes propriedades abrangentes, como baixa densidade, alta resistência específica, boa resistência, propriedades não magnéticas, e boa resistência à corrosão, que levaram à sua ampla aplicação em campos importantes como a aviação, aeroespacial, navios de guerra, potência nuclear, bem como em mercados civis, como o petróleo, metalurgia, indústria química, energia elétrica, e biomedicina. No entanto, o seu elevado custo limitou a sua promoção e popularização para uso civil. Recentemente, surgiram algumas novas tecnologias de preparação de lingotes de liga de titânio, que possa resolver eficazmente esta questão. Os principais são:

1. Desenvolvimento de ligas de titânio de baixo custo
Por design de liga, adicionando elementos de liga baratos (como Fe) para substituir elementos de liga caros (como V), ligas de titânio de baixo custo são desenvolvidas para expandir a aplicação de ligas de titânio. Este método é altamente viável, usando elementos de liga de baixo custo para atingir o objetivo de reduzir custos.
A liga de titânio de alta resistência e baixo custo Ti-1.5Al-6.8Mo-4.5Fe, desenvolvido pela Timet nos Estados Unidos, utiliza Fe como elemento de liga, e seu desempenho é comparável ao do Ti-1023, enquanto seu custo é apenas 78% daquele de Ti-6Al-4V. A liga de titânio automotiva Ti-6Al-1.7Fe-0.1Si supera Ti-6Al-4V, e seu custo pode ser reduzido 15% para 20%.

2. Incorporar tecnologia de preparação de sucata para devolução
Durante o processo de produção de ligas de titânio, uma certa quantidade de material de sucata é gerada durante a fusão, forjamento, laminação a quente, laminação a frio, e extrusão de tubo. Depois de limpar e classificar por grau, os lingotes e sobras podem ser reutilizados agrupando-os em eletrodos e derretendo-os em fornos a arco a vácuo (NOSSO), fornos de lareira fria por feixe de elétrons (EBCHM), ou fornos de lareira fria a arco de plasma (PACHM). A taxa máxima de recuperação de material de sucata pode atingir 100%.
O preço da sucata de titânio é apenas 20% para 30% do preço da matéria-prima esponja titânio. Adicionando sucata devolvida, não só reduz significativamente o custo de produção de alguns tipos de ligas de titânio, atendendo às necessidades do mercado e dos clientes, mas também fornece uma forma eficaz para a utilização secundária de sucata.

3. Novo método de fundição
Atualmente, os métodos usados ​​internacionalmente para a produção de tarugos de liga de titânio de grande porte e alta qualidade incluem a aplicação de novas tecnologias de fusão de fornos de soleira fria por feixe de elétrons e fornos de soleira fria de plasma, bem como tecnologia de laminação direta após fusão em forno de soleira fria.
O novo método de fusão pode substituir parcialmente a fusão em forno a arco consumível a vácuo, alcançar tecnologia de fabricação de processo curto a partir do fluxo do processo. Elimina processos como prensagem de eletrodos com prensas hidráulicas e soldagem a vácuo na fusão tradicional de fornos a arco consumíveis a vácuo., ao mesmo tempo que permite a recuperação significativa de materiais residuais. A aplicação da tecnologia de fusão em forno de soleira fria não apenas melhora a qualidade dos lingotes de titânio e ligas de titânio, mas também reduz custos. Especialmente ao usar uma tecnologia de forno de soleira única para fundir ligas de titânio diretamente em lingotes planos, os custos de processamento podem ser economizados 10% para 20%. Tecnologia de preparação para lingotes de liga de titânio de baixo custo