低成本鈦合金鑄錠的制備技術
時間：2019-06-13
作者：無錫不銹鋼板
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鈦及鈦合金材料因具有密度小、比強度高、韌性好、無磁性、耐腐蝕性好等優異的綜合性能在航空、航天、艦船、核電等重要領域及石油、冶金、化工、電力、生物醫學等民用市場有著廣泛的應用。但因其成本過高，限制了其進一步民用推廣普及。新出現了一些新的鈦合金鑄錠制備技術，可以有效解決這一問題，主要是：
1、低成本鈦合金的研制
通過合金設計，添加廉價的合金元素(如Fe)代替昂貴的合金元素(如V)等，開發低成本鈦合金，以擴大鈦合金的應用。該方法可行性強，應用低價合金元素達到降低成本的目的。
美國Timet開發的以Fe作為合金元素的低成本高強鈦合金Ti-1.5Al-6.8Mo-4.5Fe和汽車用鈦Ti-6Al-1.7Fe-0.1Si，前者合金性能與Ti-1023相當，成本僅為Ti-6Al-4V的78％；后者性能優于Ti-6Al-4V，成本可降低15％～20％。
2、添加返回殘料制備技術
在鈦合金的生產過程中，由于熔煉、鍛造、熱軋、冷軋、管材擠壓過程中會產生一定量的殘料，通過將殘料清洗干凈，按牌號分類后，可以將塊料、屑料以捆綁電極的方式用真空自耗電弧爐(VAR)、電子束冷床爐(EBCHM)、等離子冷床爐(PACHM)熔煉的方式再次返回應用，殘料可回收率最大可達100％。
鈦殘料的價格只有原料海綿鈦價格的20％～30％，通過添加返回殘料的方式，不但大大降低了部分牌號鈦合金的生產成本，滿足市場及客戶的需求，也為殘料的二次利用提供了有效途徑。
3、新型熔煉方式
目前國際上生產大型優質鈦合金坯料使用的方法包括應用新型的電子束冷床爐、等離子冷床爐熔煉技術，單次冷床爐熔煉直接軋制技術。
新型熔煉方式可以部分替代真空自耗電弧爐熔煉，從工藝流程上實現了短流程制造技術，省去了傳統真空自耗電弧爐熔煉的油壓機壓制電極、真空焊接等工序，同時還可以大量的回收殘料。冷床爐熔煉技術的應用不僅提高了鈦及鈦合金鑄錠的質量，而且降低了成本，特別是如果采用單一的冷床爐技術熔煉鈦合金，直接熔鑄出扁錠，加工成本可以節約10％～20％。