海绵钛/电解钛熔炼TC4钛合金铸锭直接轧制板材的组织及性能

分别以海绵钛和电解钛为原材料熔炼TC4钛合金,将熔炼后的铸锭进行热轧,研究两种原材料熔炼的铸锭轧制为TC4轧板后的组织与性能。结果表明,海绵钛TC4热轧板材组织较电解钛晶粒粗大,组织不均匀,而电解钛TC4热轧板材组织为均匀细长、条状交错的α相,呈现出类似网篮组织结构。海绵钛TC4板材的抗拉强度和洛氏硬度明显高于电解钛TC4钛合金板材,而电解钛TC4板材的塑性更好。海绵钛TC4板材的断裂方式为准解理断裂与韧性断裂的复合断裂,而电解钛TC4板材的断裂方式为韧性断裂。     

低价钛浓度和价比对钛的电结晶的影响

电解TiCl_4制取海绵钛和粗钛电解精炼的过程中,低价钛浓度和价比,以及温度、电流密度、杂质等,对钛的电结晶有直接的影响。Ануфриева,Alpert,TadanTomonari等人分别对低价钛浓度和价比的影响进行过研究。本文拟进一步探讨它们对钛的电结晶大小影响的原因,并结合电解TiCl_4的实际,加以分析讨论。     

固溶时效对海绵钛/电解钛熔炼TC4钛合金热轧板材组织与性能的影响

以海绵钛和电解钛作为熔炼TC4钛合金的原材料,采用工业化电子束冷床炉(EB炉)熔炼为扁锭并直接进行热轧,随后进行固溶时效处理,研究不同原材料铸锭和固溶时效处理工艺对TC4钛合金板材微观组织与性能的影响规律。结果表明：海绵钛TC4和电解钛TC4钛合金的α →β转变都是一个吸热过程,电解钛TC4钛合金α →β转变温度明显高于海绵钛TC4钛合金。海绵钛TC4钛合金在超过相变点温度进行固溶时效处理后,其组织为魏氏组织,其余固溶时效条件下的组织皆为双态组织。随固溶温度的升高,海绵钛TC4钛合金板材的抗拉强度先增加后降低,延伸率持续降低,而电解钛TC4钛合金板材的抗拉强度随固溶温度的升高而增加,延伸率一直降低。二者均在890℃保温30min固溶与550℃保温3h时效后获得最佳的综合力学性能。与海绵钛TC4钛合金板材相比,电解钛TC4钛合金板材在经过固溶时效处理后,材料的强度、硬度提升更为显著。     

退火对海绵钛/电解钛熔炼TC4合金铸锭轧制板材组织性能的影响

以海绵钛和电解钛分别作为熔炼TC4钛合金的原材料,将熔炼后的铸锭进行热轧并退火处理,研究不同原料铸锭轧制的TC4合金板材退火处理后的组织与力学性能。结果表明:去应力退火对电解钛与海绵钛TC4合金板材组织的影响不大。再结晶退火后,电解钛与海绵钛TC4合金板材均有再结晶的等轴α相,而电解钛TC4合金的等轴化程度更高,内部组织更均匀。海绵钛TC4合金板材在经550 ℃退火处理后的应力去除效果比电解钛TC4合金的好,其强度略微降低,而塑性提升更为明显。电解钛TC4合金板材在经过800 ℃退火处理后的再结晶效果比海绵钛TC4合金好,其强度略微降低,而塑性得到极大的提升。两种钛合金板材退火后板材的断裂方式皆为韧性断裂。海绵钛TC4合金板材经退火后硬度降低,而电解钛TC4合金板材经退火后硬度增加。     

EFFECTS OF CONCENTRATION AND AVERAGE VALENCE OF TITANIUM SUBCHLORIDES ON THE ELECTRO-CRYSTALLIZATION OF TITANIUM

<正> 电解TiCl_4制取海绵钛和粗钛电解精炼的过程中,低价钛浓度和价比,以及温度、电流密度、杂质等,对钛的电结晶有直接的影响。Ануфриева,Alpert,TadanTomonari等人分别对低价钛浓度和价比的影响进行过研究。本文拟进一步探讨它们对钛的电结晶大小影响的原因,并结合电解TiCl_4的实际,加以分析讨论。     

熔盐电解法生产海绵钛的回顾和新技术开发

回顾了熔盐电解法生产海绵钛的研究 ,介绍了熔盐电解TiCl4生产海绵钛的工艺过程 ,重点提出一项在熔融CaCl2 中直接电解还原TiO2 生产海绵钛的新工艺。     

金属钛制备工艺研究进展

本文介绍了热还原法制备金属钛的工艺,包括Kroll法、镁还原低价卤化物、PRP法及Hunter法及电解法,包括电解TiCl4法、FFC剑桥工艺、EMR/MSE等,分析了各种方法的机理及特点。并且认为以TiCl4为原料制备钛工艺降低成本的空间很小;如能生产出低成本的TiCl2,钛成本高的问题将很快得以解决;从熔盐中直接电解TiO2制备金属钛,是低成本金属钛制备新工艺的发展方向。     

低成本海绵钛生产新方法

简要分析了传统金属钛的生产方法，指出依靠改进传统工艺无法改变钛生产成本高这一现状。系统总结了目前正在开发或改进的钛生产新工艺，指出二氧化钛熔盐电解直接提取钛生产工艺是最有希望取代传统的Kroll和Hunter工艺的一种新的提钛技术。     

海绵钛中锰的来源及走向研究

以Kroll法"I"型炉海绵钛生产装置为平台研究了海绵钛中Mn的来源及走向。结果显示:Mn主要由原料引入(占94.59%),90%以上的Mn进入海绵钛,以金属Mn的形式存在,蒸馏过程中难以除去;海绵钛中Mn分布不均匀,底皮中含量高,钛坯中含量低;镁锭中Mn含量高于冷凝镁和电解液镁,是海绵钛中Mn的主要来源。因此对于无镁电解工序的海绵钛企业应提高镁锭采购标准,降低镁锭使用比例,对镁锭精炼除杂,降低Mn含量。钛坨加工过程中应切去底皮和边皮,单独破碎包装,避免其污染高品质海绵钛。     

国外钛工业进展概况

综述了近十年来国外海绵钛及各种钛加工半成品生产、科研的情况,介绍了钛加工新技术、新工艺以及新合金、新材料方面的研究、开发动向;例举了钛应用的新发展。     

海绵钛生产工艺流程的选择

简要介绍了海绵钛生产的历史以及各国海绵钛生产的现状。结合从事海绵钛生产技术研究、设计工作的经验,指出各生产环节工艺技术选择的方向和原则。     

海绵钛生产工艺中多极性镁电解槽技术应用研究

随着国内海绵钛生产企业的相继投产,海绵钛产量在加速提高,企业竞争日趋激烈.在采用的还原蒸馏技术基本相同的现状下,镁电解在海绵钛生产工艺中的重要性已成业内共识,多家企业相继引进了不同的镁电解技术来配套海绵钛生产.本文以引进的多极性镁电解槽技术应用研究为依据,论述了镁电解在海绵钛生产工艺中的重要性,探讨了在多极性镁电解槽生产中的重要控制因素,阐述了其先进性,为我国今后镁电解技术的选择明确了方向.     

熔盐电解法制备金属钛的氧空位导电机制和阴极结构的研究

熔盐电解法制备金属钛是取代高污染,高能耗的传统金属钛冶炼方法的重要工艺。但是,熔盐电解法所需时间长,效率低,是阻碍该法发展的瓶颈问题。因此,本文以提升脱氧速度为目标,首先研究了试片厚度对反应速度的影响,再配合采用量子化学方法,研究了TiO₂的导电机制。基于实验和计算结果,设计了多层阴极。多层TiO₂阴极经6 h的电解后,得到了含氧量在3 500-4 000 ppm的金属钛,且各片产物没有明显差别。相比传统的阴极制备方法,电解速度得到有效提高。并且多层阴极解决了电解速度与产量的矛盾,为熔盐电解法的工业应用提供了有益的参考。     

海绵钛熔盐电解制取高纯钛粉过程中离子价态、杂质及电结晶行为(英文)

以NaCl-KCl-TiClx为电解质,以海绵钛为原料进行熔盐电解提纯制取高纯钛粉。研究电解过程中离子价态、纯度及电结晶的演变规律。XPS分析表明,在电解前期、中期及后期,钛离子主要分别以+4、+3、+2价存在。在电解过程中,Si、Cr、Mn、Al杂质的含量基本恒定,而Fe、Cu、Ni杂质的含量逐渐降低,O、N、H元素的含量明显增加。在电解钛粉体内部,杂质元素主要分布在枝晶间所形成的"坑道"内。电解钛粉体形貌及粉体粒度受电解温度和时间的影响较大,温度升高及时间延长可增加钛粉体的粒度。透射电镜分析表明,电结晶的钛粉体不是单晶,而是由大量的纳米晶粒及亚晶粒组成的,晶粒尺度为100～500 nm。对电解机理进行了讨论。     

西门子PCS7系统在海绵钛生产中的应用

海绵钛生产工艺流程复杂,工艺参数控制要求严格,西门子PCS7过程控制系统在该项目中的成功应用,有效提高了海绵钛生产管理水平,对提升产品质量与产量起到了重要作用。     

熔盐电解制备难熔金属的现状与展望

介绍了传统的熔盐电解法用于难熔金属制备的应用现状,分析了其存在的弊病：主要是传统熔盐电解法对电解质要求严格,难以找到合适的熔盐.而新开发的熔盐电解法--FFC法和SOM法,都从一定程度上降低了电解过程对电解质的要求,成为熔盐电解制备难熔金属发展的新方向,是低成本、连续化、无污染生产难熔金属的可行之路.上海大学综合分析了FFC法和SOM法的优缺点,提出了一种改良的SOM法,该方法有效避免了FFC法中的缺点,并在制备Ti,Ta,Cr上取得成功.     

钛金属新型冶金技术

尽管金属钛及其合金具有非常优异的机械性能,很强的耐腐蚀性能和耐高温性能,而且钛的矿藏资源在地球上也非常丰富,但全球金属钛的产量不到原铝产量的1％,也不到钛白粉产量的1／10：造成这一现象的主要原因是现行的钛金属生产方式,Kroll法的成本过高。在过去的几十年里数十种新型的钛金属生产方式被提出,包括新的金属热还原,氯化物电解,氧化物熔体电解,氧化物固体电解以及复合阳极电解的方式。对上述新型钛生产工艺进行简要介绍。     

电解法和铝热法Al-Ti-C中间合金的显微组织研究

由于C元素与铝熔体难浸润,很难形成合金化的A1-Ti-C。提出了电解法制取A1-Ti-C中间合金的新工艺,旨在探索一种性能稳定、成本较低的Al-Ti-C合金化工艺。结果表明,电解法制备的中间合金C的吸收率明显提高,是相同工艺条件下铝热还原法的1.2倍,解决了C、Ti与铝熔体浸润难的问题;同时在合金中形成了数量更多、分布更均匀的TiC颗粒,明显改善了细化剂的细化效果。