เทคโนโลยีการเตรียมแท่งโลหะผสมไทเทเนียมต้นทุนต่ำ
วัสดุไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียมมีการใช้งานที่หลากหลายในด้านสำคัญ เช่น การบิน, การบินและอวกาศ, เรือ, พลังงานนิวเคลียร์, เช่นเดียวกับตลาดพลเรือนเช่นปิโตรเลียม, โลหะวิทยา, เคมี, พลัง, ชีวการแพทย์, ฯลฯ, เนื่องจากมีคุณสมบัติครบถ้วนดีเยี่ยม เช่น มีความหนาแน่นต่ำ, มีความแข็งแรงจำเพาะสูง, ความเหนียวที่ดี, ไม่ใช่แม่เหล็ก, และทนต่อการกัดกร่อนได้ดี. แต่เนื่องจากมีต้นทุนสูง, มันจำกัดการส่งเสริมและเผยแพร่ความนิยมของพลเรือนเพิ่มเติม. มีเทคโนโลยีใหม่ในการเตรียมแท่งโลหะผสมไทเทเนียมที่สามารถแก้ไขปัญหานี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ, ส่วนใหญ่:
1. การพัฒนาโลหะผสมไทเทเนียมต้นทุนต่ำ
โดยการออกแบบโลหะผสมและเพิ่มธาตุโลหะผสมที่มีราคาไม่แพง (เช่นเฟ) แทนการใช้ธาตุผสมราคาแพง (เช่น วี), โลหะผสมไทเทเนียมราคาประหยัดสามารถพัฒนาเพื่อขยายการใช้งานได้. วิธีการนี้มีความเป็นไปได้สูงและใช้องค์ประกอบโลหะผสมที่มีต้นทุนต่ำเพื่อให้บรรลุเป้าหมายในการลดต้นทุน.
Ti-1.5Al-6.8Mo-4.5Fe โลหะผสมไทเทเนียมความแข็งแรงสูงราคาประหยัดที่พัฒนาโดย Timet ในสหรัฐอเมริกา, ซึ่งใช้ Fe เป็นองค์ประกอบผสม, และโลหะผสมไทเทเนียม Ti-6Al-1.7Fe-0.1ศรีสำหรับการใช้ยานยนต์, มีคุณสมบัติโลหะผสมเทียบเท่ากับ Ti-1023 และมีราคาเพียงเท่านั้น 78% ของ Ti-6Al-4V; อย่างหลังมีประสิทธิภาพดีกว่า Ti-6Al-4V และสามารถลดต้นทุนได้ด้วย 15% ถึง 20%.
2. เพิ่มและคืนเทคโนโลยีการเตรียมวัสดุเหลือใช้
ในกระบวนการผลิตโลหะผสมไทเทเนียม, วัสดุที่เหลือจำนวนหนึ่งจะถูกสร้างขึ้นในระหว่างการหลอมละลาย, การปลอม, รีดร้อน, รีดเย็น, และกระบวนการอัดรีดท่อ. โดยการทำความสะอาดวัสดุตกค้างและจำแนกตามเกรด, วัสดุบล็อกและเศษสามารถหลอมและนำกลับมาใช้ใหม่ได้โดยการมัดอิเล็กโทรดไว้ในเตาอาร์คบริโภคแบบสุญญากาศ (ของเรา), เตาหลอมเบดระบายความร้อนด้วยลำอิเล็กตรอน (อีบีซีเอ็ม), และเตาหลอมเบดระบายความร้อนด้วยพลาสมา (ปาชม). สามารถเข้าถึงอัตราการคืนสภาพสูงสุดของวัสดุเหลือใช้ 100%.
ราคาเศษไทเทเนียมเท่านั้น 20% ถึง 30% ของราคาวัตถุดิบฟองน้ำไทเทเนียม. โดยการเพิ่มและคืนเศษซาก, ไม่เพียงแต่ช่วยลดต้นทุนการผลิตโลหะผสมไทเทเนียมบางเกรดได้อย่างมาก, ตอบสนองความต้องการของตลาดและลูกค้า, แต่ยังให้วิธีที่มีประสิทธิภาพสำหรับการใช้ประโยชน์ครั้งที่สองของเศษเหล็กอีกด้วย.
3. วิธีการหลอมแบบใหม่
ในปัจจุบัน, วิธีการที่ใช้ในระดับสากลในการผลิตเหล็กแท่งโลหะผสมไททาเนียมคุณภาพสูงขนาดใหญ่ ได้แก่ การใช้เตาเย็นเบดอิเล็กตรอนชนิดใหม่, เทคโนโลยีการหลอมเตาหลอมเตียงเย็นแบบพลาสม่า, และเตาเย็นเดี่ยวหลอมเทคโนโลยีการรีดโดยตรง.
วิธีการหลอมแบบใหม่สามารถแทนที่การหลอมของเตาอาร์คบริโภคสุญญากาศได้บางส่วน, ตระหนักถึงเทคโนโลยีการผลิตแบบกระบวนการสั้นจากผังกระบวนการ, ขจัดกระบวนการแบบดั้งเดิมของการกดอิเล็กโทรดกดแรงดันน้ำมันและการเชื่อมสูญญากาศในการหลอมเตาอาร์คบริโภคสูญญากาศ, และยังสามารถรีไซเคิลวัสดุเหลือใช้จำนวนมากได้อีกด้วย. การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการหลอมเตาหลอมแบบเย็นไม่เพียงช่วยเพิ่มคุณภาพของแท่งโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมเท่านั้น, แต่ยังช่วยลดต้นทุนอีกด้วย, โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากใช้เทคโนโลยีเตาเย็นเดี่ยวเพื่อหลอมโลหะผสมไทเทเนียมและหลอมแท่งแบนโดยตรง, สามารถประหยัดต้นทุนการประมวลผลได้โดย 10% ถึง 20%.
