低成本鈦合金的制備與應(yīng)用現(xiàn)狀課件

1、1低成本鈦合金的制備與應(yīng)用現(xiàn)狀第一部分：概述第二部分：制備與性能第三部分：應(yīng)用領(lǐng)域第四部分：發(fā)展前景目錄23第一部分：概述三、解決方案1、原材料：2、生產(chǎn)技術(shù)：5為了提高這種優(yōu)異性能合金的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外經(jīng)大量研究確定從以下兩個(gè)方面著手：在合金中使用廉價(jià)的金屬代替某些昂貴金屬，且性能不降低改進(jìn)加工工藝和提高材料的利用率以降低成本6第二部分：制備與性能一、降低原材料成本美國(guó)TIMET公司Inc公司Timetal CL4沖擊韌性和力學(xué)性能與 Ti-64 類似用了 Ti-64車屑，減少了中間合金和海綿鈦用量 Timetal-LCB Timetal-62S高強(qiáng)度、高剛度、抗損傷能好采用Fe-Mo中間合金添

2、加 Fe 元素代替V元素低廉的Fe元素取代 Ti6Al4V合金中的VATI425合金的強(qiáng)度比退火態(tài)的Ti-64好，更容易加工成薄板、帶卷和管材美國(guó)空軍試驗(yàn)材料研究和制造管理局Ti-B合金良好的強(qiáng)度、剛度和斷裂性能(延性、韌性和疲勞)7日本Ti-Fe-O-N系列合金Ti-Fe 系合金低成本耐蝕合金 用普通金屬如 Fe、Si、Al 和 Sn 及間隙元素O、N、H代替高成本稀有金屬如V、Mo、Nb和Ta，用相對(duì)低成本金屬如Cu、Cr和Mn作為設(shè)計(jì)低成本鈦合金元素等可加工性良好成本大大低于 Ti6Al4V采用N和O代替Ti6Al4V合金的Al，F(xiàn)e代替Ti6Al4V合金的V具有良好的強(qiáng)度和成型性綜合性

3、能Fe代替Ti6Al4V合金的VTi15Mo1Fe、Ti10MoxFe(x=1.3.5)耐腐蝕代替?zhèn)鹘y(tǒng)的、價(jià)格昂貴的耐腐蝕合金如Ti-PdKSTi9(Ti4.5Al2Mo1.6V0.5Fe0.3Si0.03C) TC4合金性能相同，但價(jià)格便宜20 30%，且工期大幅縮短中國(guó)Ti8LCTi12LC添加了廉價(jià)的Fe-Mo中間合金, 代替較貴的V和Cr Ti12LC具有更高的強(qiáng)度和塑性匹配 其室溫拉伸性能良好,優(yōu)于TC4并且更容易在較低溫度下變形（1）FFC 劍橋法一種將固態(tài)TiO2浸入熔融 CaCl2中電解還原金屬鈦的新方法。（2）Armstrong 工藝采用金屬鈉還原TiCl4，該工藝是將液體鈉

4、從一個(gè)噴嘴中噴出, 而TiCl4蒸氣從與鈉噴嘴同心的內(nèi)噴嘴中噴出, 與金屬鈉迅速反應(yīng),還原生成鈦粉末, 對(duì)Ti粉進(jìn)行過(guò)濾、蒸餾和清洗, 分離, 所得的鈦粉純度可達(dá)一級(jí)商業(yè)純鈦標(biāo)準(zhǔn)122、金屬鈦的加工工藝：（1）Cambridge 電化學(xué)提煉加工法（2）電子束冷床爐一次熔煉技術(shù)（3）熔模鑄造技術(shù)（4）焊接技術(shù)（5）精密鑄造技術(shù)（6）粉末冶金成形14（3）熔模鑄造技術(shù)熔模鑄造, 又稱失蠟鑄造, 是在用易熔材料制成的模樣表面涂敷若干層耐火涂料, 待其干燥硬化后, 將模樣熔失而制成整體型殼, 將金屬液澆入型殼而獲得鑄件的方法（4）焊接技術(shù)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的焊接技術(shù)為機(jī)器人焊接技術(shù)、金屬極氣體保護(hù)脈沖電弧焊和激

5、光焊技術(shù)。該技術(shù)完成的焊接部件不需要進(jìn)行機(jī)械加工和應(yīng)力消除，極大地提高了焊接效率和質(zhì)量，并降低了成本15（5）精密鑄造技術(shù)采用精密鑄造技術(shù)則可以提高鈦合金材料的利用率, 降低生產(chǎn)成本精密鑄造工藝流程圖（6）粉末冶金成形一種由粉末直接成形用該方法生產(chǎn)的鈦及鈦合金零部件成分無(wú)偏析、組織均勻、性能穩(wěn)定優(yōu)越16第三部分：應(yīng)用領(lǐng)域一、航空航天的應(yīng)用航空發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)機(jī)體17二、艦船上的應(yīng)用艦船及其設(shè)備需要長(zhǎng)期浸泡在海水和海洋大氣環(huán)境中，在使用中要求材料耐腐蝕性能高、壽命長(zhǎng)、承載大、安全可靠等特殊要求18三、汽車工業(yè)和化工生產(chǎn)上的應(yīng)用彈簧、消音器、排氣系統(tǒng)以及車體框架部分，均可采用鈦合金材料來(lái)達(dá)到既能提高汽車的安全和可靠性減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的重量提高汽車穩(wěn)定性節(jié)能減排20第四部分：發(fā)展前景用鈦量的多少是一個(gè)國(guó)家發(fā)達(dá)程度