Πώς να μειώσετε το κόστος κατασκευής και επεξεργασίας βιομηχανικού καθαρού τιτανίου

Το τιτάνιο και τα κράματα τιτανίου έχουν ευρείες προοπτικές εφαρμογής σε στρατιωτικούς, πολιτικούς και άλλους τομείς λόγω της χαμηλής πυκνότητάς τους, της υψηλής ειδικής αντοχής, της υψηλής αντοχής σε κάμψη, της καλής σκληρότητας του πλαστικού, της καλής αντοχής στη διάβρωση κ.λπ. Η απόδοσή τους και το επίπεδο της τεχνολογίας κατασκευής έχουν άμεσο αντίκτυπο στην ανάπτυξη αυτών των τομέων και στο επίπεδο βελτίωσης. Το σημείο συμφόρησης στην επέκταση της αγοράς κράματος τιτανίου είναι ότι η εξόρυξη, η τήξη και η μηχανική κατεργασία του τιτανίου είναι δύσκολη, γεγονός που οδηγεί σε υψηλό κόστος παραγωγής. Το κόστος παραγωγής του πλινθώματος τιτανίου είναι περίπου 30 φορές μεγαλύτερο από αυτό του ίδιου βάρους χαλύβδινου πλινθώματος, 6 φορές του κόστους παραγωγής σπόγγου τιτανίου από τη μείωση του μεταλλεύματος στη μείωση του μαγνησίου είναι περίπου 20 φορές το κόστος της παραγωγής του ίδιου βάρους σίδερο. Επί του παρόντος, το κόστος κάθε τόνου βιομηχανικού καθαρού τιτανίου είναι περίπου 7,5 ~ 10 $ / kg, ενώ το κόστος παραγωγής του κράματος τιτανίου για την αεροδιαστημική είναι τόσο υψηλό όσο 40 $ / kg.

Επομένως, η μείωση του κόστους συνίσταται κυρίως στη μείωση του κόστους της βιομηχανικής παραγωγής καθαρού τιτανίου και του κόστους κατασκευής και επεξεργασίας τιτανίου και κραμάτων τιτανίου. Προκειμένου να μειωθεί το κόστος των κραμάτων τιτανίου, οι ξένες χώρες αναπτύσσουν δυναμικά κράματα τιτανίου χωρίς κοπή, λιγότερη διαδικασία κοπής σχεδόν στο δίχτυ, η τεχνολογία μεταλλουργίας σκόνης είναι μία από τις διαδικασίες σχήματος σχεδόν καθαρού. Κατασκευή εξαρτημάτων από κράμα τιτανίου υπάρχουν σήμερα τρεις κύριες μέθοδοι: ① παραδοσιακή επεξεργασία υλικού σφυρηλάτησης? ② χύτευση? ⑧ μεταλλουργία σκόνης. Επεξεργασία υλικού με σφυρηλάτηση, οι ιδιότητες των υλικών του είναι εξαιρετικές, αλλά τα απόβλητα, η επεξεργασία, το υψηλό κόστος και δύσκολο να αποκτηθεί το σχήμα σύνθετων προϊόντων. η χύτευση μπορεί να ληφθεί με τη μορφή σύνθετου σχήματος διχτυού ή σχήματος σχεδόν διχτυού του προϊόντος, το κόστος είναι χαμηλότερο, αλλά η διαδικασία χύτευσης του διαχωρισμού της σύνθεσης του υλικού, η χαλάρωση, η συρρίκνωση των σωληνοειδών και άλλα ελαττώματα είναι δύσκολο να αποφευχθούν, το υλικό η απόδοση είναι χαμηλή. Η τεχνολογία μεταλλουργίας σκόνης του κράματος τιτανίου ξεπερνά τα μειονεκτήματα αυτών των δύο μεθόδων και ταυτόχρονα έχει τα πλεονεκτήματά τους. Ως εκ τούτου, εγχώριοι και ξένοι ερευνητές έχουν πραγματοποιήσει πολλή δουλειά για την παρασκευή κράματος τιτανίου με τεχνολογία μεταλλουργίας σκόνης. Σε αυτό το έγγραφο, διάφορα είδη τεχνολογιών μεταλλουργίας σκόνης για την παρασκευή κραμάτων τιτανίου υψηλής απόδοσης και οι εφαρμογές τους έχουν ερευνηθεί και αναπτυχθεί στο εξωτερικό τα τελευταία χρόνια και οι εφαρμογές τους παρουσιάζονται εν συντομία.1 Νέα τεχνολογία παρασκευής μεταλλουργίας σκόνης 1.1 Χύτευση με έγχυση μετάλλων ( MlM)

Η τεχνολογία χύτευσης με έγχυση σκόνης μετάλλου (MIM), ως τεχνολογία διαμόρφωσης κοντά στο δίχτυ, μπορεί να παρασκευάσει σύνθετα εξαρτήματα υψηλής ποιότητας, υψηλής ακρίβειας, τα οποία θεωρείται μια από τις πιο συμφέρουσες τεχνολογίες διαμόρφωσης. Η κατασκευή εξαρτημάτων από τιτάνιο και κράμα τιτανίου σχεδόν στο δίχτυ με τη μέθοδο MIM μπορεί να μειώσει σημαντικά το κόστος επεξεργασίας. Υπολογίζεται ότι ο τρέχων όγκος παραγωγής εξαρτημάτων τιτανίου MIM σε όλο τον κόσμο είναι 3-5t ανά μήνα. Με τη βελτίωση της διαδικασίας παρασκευής σκόνης τιτανίου και τη μείωση του κόστους σκόνης -, ο όγκος παραγωγής των εξαρτημάτων χύτευσης με έγχυση κράματος τιτανίου βρίσκεται σε αυξητική τάση. Η πρώτη τεχνολογία MIM της Ιαπωνίας που παράγει αθλητικά σχαράκια από κράμα Ti και 4wt% Fe. Τώρα η μεγαλύτερη μονάδα παραγωγής χύτευσης με έγχυση σκόνης τιτανίου είναι η Japan Injex, μηνιαία παραγωγή περίπου 2 ~ 3 t. Τα προϊόντα Titanium MIM ήταν στην κεφαλή του γκολφ, στο αυτοκίνητο, στον ιατρικό εξοπλισμό, στα οδοντικά εμφυτεύματα και στις θήκες και τους ιμάντες ρολογιών και σε άλλες πτυχές της εφαρμογής. Θήκη από κράμα τιτανίου που κατασκευάστηκε από την Hitachi metal Precision Company και την Casio Computer Company στην Ιαπωνία κέρδισε το MIM Award of Merit στο Διεθνές Συνέδριο Μεταλλουργίας Σκόνης το 1999 και αυτό το ρολόι μπορεί ακόμα να λειτουργεί κανονικά σε βάθος νερού 200 μέτρων. Ορισμένα ιαπωνικά πανεπιστήμια χρησιμοποιούν αεροζόλ Sumitomo Sitix σφαιρική σκόνη τιτανίου, με τη μέθοδο MIM για να λάβουν ένα κράμα Ti 6Al 4V, Ti 12Mo, Ti 5Co. Οι ιδιότητες του υλικού είναι καλύτερες από τις ίδιες συνθήκες κάτω από τις ίδιες συνθήκες με τη συμβατική διαδικασία μεταλλουργίας σκόνης που παράγεται από τις ιδιότητες του υλικού, φθάνοντας πλήρως στην ίδια σύνθεση του επιπέδου του υλικού τήξης και σφυρηλάτησης. Επιπλέον, μια ιαπωνική εταιρεία χρησιμοποίησε τη μέθοδο χύτευσης με έγχυση για την κατασκευή εξαρτημάτων από κράμα τιτανίου-σιδήρου με πολύπλοκα σχήματα, όπως τα καρφιά της σόλας των παπουτσιών τρεξίματος στίβου. Η μέθοδος θα είναι κράμα τιτανίου-σιδήρου (Ti a 5wt% Fe) σε σκόνη και μείγμα οργανικού συνδετικού υλικού, χύτευση με έγχυση σε πίεση 196MPa, σε 550 βαθμούς απολίπανσης και στη συνέχεια σε συνθήκες 1000-1400 μοίρες, 1,33 × 1O Pa για κενό πυροσυσσωμάτωση. Σε σύγκριση με τις αιχμές από κράμα μολυβδαινίου, οι αιχμές από κράμα τιτανίου-σιδήρου που κατασκευάζονται με αυτόν τον τρόπο έχουν βελτιωμένη αντοχή στη φθορά και αντοχή στην κρούση. Και το βάρος μειώνεται κατά 45%.