Tehničke mjere za jeftinu leguru titana

Povoljan dizajn legure titana

Razvoj jeftinih legura titana i jeftina priprema legura titana trenutno su žarišta istraživanja legura titana. Sjedinjene Države izvele su veliki broj dizajna i razvoja dizajna legura koristeći jeftine sirovine i poboljšavajući karakteristike obrade materijala. Timetal koristi jeftinu glavnu leguru Fe-Mo za dodavanje Fe elementa Ti-10V-2Fe-3Al leguri, umjesto skupog V elementa, razvio je novu vrstu legure titana visoke čvrstoće i jeftine Timetal-LCB (Ti- 4,5Fe -6,8Mo- 1,5Al). Legura Timetal-LCB ima izvrsnu čvrstoću, duktilnost i otpornost na zamor, a legura ima izvrsnu obradivost u uvjetima toplotne obrade otopine i kaljenja. Kao odgovor na istraživačke zahtjeve Forda GG, Timetal je također dizajnirao i razvio novu vrstu jeftine legure titana Timetal 6-2S (Ti-6Al-1.7Fe-0.1Si) za ne-svemirske primjene. Legura koristi relativno jeftin Fe element za zamjenu V elementa u leguri Ti-6Al-4V. Bez gubitka čvrstoće i krutosti legure, troškovi njene proizvodnje smanjuju se za 15% do 20% u odnosu na leguru Ti-6Al-4V. Kako bi udovoljila zahtjevima oklopnih vozila za materijalne performanse, Huachang Corporation iz Sjedinjenih Država razvila je novu jeftinu leguru titana Ti-4Al-2.5V-1.5Fe-0.25O. Legura ima dobra mehanička svojstva, otpornost na koroziju i elastičnost, a otpornost na udarce bolja je od legure Ti-6Al-4V ELI. U usporedbi s legurom Ti-6Al-4V, ova legura ima niže troškove proizvodnje i materijal je koji se bira za oklopne ploče ili dijelove vojnih vozila.

Japanske kompanije takođe su izvršile puno posla na istraživanju i razvoju jeftinih legura titana. Serija titanovih legura Ti-Fe-ON jedna je od tipičnih jeftinih legura titana, koju su zajednički razvili Japan Iron and Steel Corporation i Toho Titanium. Ova vrsta legure koristi O i N elemente kako bi zamijenila Al element legure Ti-6Al-4V, a Fe element zamjenjuje V element legure Ti-6Al-4V. Legura ima dobru obradivost i izvrsne performanse, a trošak je znatno niži od legure Ti-6Al -4V. U smislu smanjenja troškova proizvodnje legura i smanjenja gubitaka, Japan je razvio superplastičnu leguru titana Ti4.5Al-3V-2Mo-2Fe, odnosno SP-700 titanijumsku leguru. Legura se može koristiti tehnologijom superplastičnog oblikovanja i difuzionog vezivanja na temperaturama ispod 800 ° C, a temperatura superplastičnog oblikovanja je znatno niža od temperature legure Ti-6Al-4V, čime se smanjuju troškovi proizvodnje.

Upravo je započelo istraživanje China GG-a o jeftinim legurama titana. Institut za istraživanje obojenih metala Sjeverozapad proveo je istraživanje jeftinih materijala od legura titana, poput Ti8LC blizu α i Til2LC, blizu β koji se koriste u industriji oružja ili civilnoj industriji. I legure titana Ti8LC i Til2LC usvajaju jeftine matične legure Fe-Mo da bi zamijenile skuplje elemente legure V i Cr, itd., Što smanjuje troškove sirovina legure.


Povoljna tehnologija obrade legure titana

Što se tiče dizajna obrade za poboljšanje iskorišćenja energije i materijala, to uglavnom ovisi o visokoefikasnoj i kratkotrajnoj obradi i poboljšanju upotrebe materijala kako bi se smanjili troškovi. U pogledu topljenja, najistaknutiji napredak je razvoj rafiniranja peći za hlađenje, uključujući peć za hlađenje elektronskim snopom (EB peć) i rafiniranje plazme za hlađenje u plazmi. Glavne prednosti rafiniranja peći sa hladnim slojem su: 1 bolja eliminacija inkluzija velike i niske gustine kako bi se dobili finozrnati i jednolični ingoti; 2 100% upotreba zaostalih materijala kao sirovina; 3 jednokratna topljenja za određene svrhe Izrađuju se ingoti, ploče, šuplji ingoti itd. Kako bi se smanjila količina naknadne obrade u proizvodnji ploča i cijevi. U pogledu kalupa, razvijena je tehnologija preciznog lijevanja. Spužvasti titan treba u vakuumu pretopiti lukom. Generalno su potrebna dva topljenja ili čak tri topljenja da bi se dobio titan ili legura odgovarajuće čistoće i mikrostrukture. Stoga je zamjena postupka topljenja ingota (koji obično čini 15% ukupnih troškova titana) postupkom gotovo mrežnog oblika poput preciznog lijevanja postao još jedan efikasan način smanjenja troškova. Tehnologija kontinuiranog lijevanja i valjanja može smanjiti potrošnju energije, povećati efikasnost proizvodnje i prinos proizvoda i poboljšati uniformnost proizvoda. Uspješno se koristi u proizvodnji čelika i aluminijuma. Nedavno je Japanski institut za metalne materijale izveo osnovne eksperimente o kontinuiranom procesu lijevanja i valjanja legura titana. Studije su pokazale da titan ima izvrsnu termoplastičnost i nisku toplotnu čvrstoću (iznad 1 200 K) i ima bolje performanse obrade na visokim temperaturama od čelika. Sve dok se ne dogodi deformacija savijanja iznad temperature faznog prijelaza, ona se može obrađivati ​​tradicionalnom opremom za kontinuirano lijevanje i valjanje. Pored toga, metalurgija praha, tehnologija superplastičnog oblikovanja / difuzije, lasersko oblikovanje itd. Mogu skratiti tok obrade i uštedjeti troškove.