低成本钛合金锭制备技术

钛及钛合金材料具有低密度等优良综合性能, 高比强度, 韧性好, 非磁性, 和良好的耐腐蚀性, 使其在航空等重要领域得到广泛应用, 航天, 海军舰艇, 核电, 以及石油等民用市场, 冶金, 化工, 电力, 和生物医学. 然而, 其高昂的成本限制了其在民用领域的进一步推广和普及. 最近, 一些新型钛合金铸锭制备技术的出现, 可以有效解决这个问题. 主要有:

1. 低成本钛合金的开发
按合金设计, 添加廉价合金元素 (如铁) 替代昂贵的合金元素 (比如V), 开发低成本钛合金，扩大钛合金应用. 这个方法可行性很高, 采用低成本合金元素，达到降低成本的目的.
低成本高强度钛合金Ti-1.5Al-6.8Mo-4.5Fe, 由美国Timet开发, 利用 Fe 作为合金元素, 其性能与Ti-1023相当, 而其成本仅为 78% Ti-6Al-4V 的. 汽车用钛合金Ti-6Al-1.7Fe-0.1Si 优于 Ti-6Al-4V, 其成本可以降低 15% 到 20%.

2. 结合回料废料制备技术
钛合金生产过程中, 熔化过程中会产生一定量的废料, 锻造, 热轧, 冷轧, 和管材挤压. 清洗并按等级分类后, 钢锭和废料可以通过将它们捆绑成电极并在真空电弧炉中熔化来重复使用 (我们的), 电子束冷床炉 (EBCHM), 或等离子弧冷床炉 (帕奇姆). 边角料回收率最高可达 100%.
废钛价格仅 20% 到 30% 海绵钛原材料价格走势. 通过添加返回的废料, 不仅显着降低了某些牌号钛合金的生产成本, 满足市场和客户的需求, 同时也为废钢的二次利用提供了有效途径.

3. 新冶炼方法
现在, 国际上生产大尺寸优质钛合金坯料的方法包括应用新型电子束冷床炉和等离子冷床炉熔炼技术, 以及单冷底炉熔炼后直接轧制技术.
新熔炼方法可部分替代真空自耗电弧炉熔炼, 从工艺流程实现短流程制造技术. 省去了传统真空自耗电弧炉熔炼中的液压机压电极、真空焊接等工序, 同时还可以大量回收残余材料. 冷底炉熔炼技术的应用，不仅提高了钛及钛合金锭的质量，还降低了成本. 尤其是采用单冷底炉技术将钛合金直接熔炼成扁锭时, 可以通过以下方式节省加工成本 10% 到 20%. 低成本钛合金锭制备技术