全球钛工业领域的技术进步——第31届国际钛协会年会报告综述(Ⅱ)

综述了第31届国际钛协会年会有关钛的提取、钛材及零部件制造、表面处理等报告。着重介绍了钛的提取和钛粉制造的新技术,针对我国钛资源和钛工业状况建议:研究从钒钛磁铁矿岩矿中提取钛和直接制取钛及钛合金粉末的新技术;加大工艺完善、设备挖潜改造投入,提升钛材加工的精细度,研制适应不同应用领域、不同性能要求的新型钛合金;建立钛切削加工数据库,研发新型刀具和冷却液,提高我国钛合金切削加工的水平。     

钛及钛合金粉末的制备现状

钛及钛合金具有优良的综合力学性能，在航空航天、航海、化工等领域得到日益广泛的应用。用粉末冶金法制造零部件，材料的利用率几乎可以达到100％，是降低钛及钛合金零部件生产成本的重要途径。本文评述了钛及钛合金粉末的制备技术及其现状,指出HDH钛粉和雾化钛粉是当今工业中主要应用的钛粉。伴随着钛粉末制备技术的成熟与发展，还原法直接生产钛粉和新兴的TiO2熔盐电解法生产钛粉，将成为制备低成本、高性能钛粉新的工业生产方法，是降低钛粉末冶金零部件成本的新的发展方向。元素混合法制备钛合金粉，因其较预合金化法成本低廉，工艺成熟。且性能优越，必将成为钛合金粉的主要生产方法。     

气体雾化法钛粉末制造技术

气体雾化法制造金属粉末的方法一般是在坩埚内将原料熔化,通过坩埚底部的喷嘴将产生的熔波用高速气体喷射,使金属液成喷雾状,冷凝后生成金属粉末.关于钛的气体雾化法,住友·Sitix公司研究了感应熔融气体雾化(IPA)法,即在熔化棒状材料时,不使用坩埚,而是直接用高频感应线圈进行加热,使熔液滴流;将这种熔液流用高速的氩气喷射产生粉末.生产纯钛粉的棒状材料,使用致密的海绵钛来制造;由于原料的连续供应和连续熔炼、氩气的重复循环使用和最佳的喷雾状态,使得用气体雾化法最初就能够批量生产高质量、低价格的钛粉末.研究人员把这种粉末称之为低氧钛粉末(TILOP),它使住友公司的粉末产品增加了新的品种.     

不同制备工艺对金属钛粉微观性质及应用的影响研究

金属钛粉末在增材制造等新型成形方法中得到越来越广泛的应用,目前主要通过熔盐电解法和气体雾化法来制取。借助X射线衍射技术(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积测试(BET)、热重-差热分析法(TGA-DSC)等检测方法,从物相结构、晶胞参数、微观形貌、表面状态、热稳定性等方面,对采用熔盐电解和气体雾化2种不同工艺制取的金属钛粉的性质和应用进行全面对比分析。结果表明,电解钛粉微观形貌不规则,同一性差,适合作为粉末冶金原料和热还原剂;气雾化钛粉微观形貌为均匀球状,表面不易吸附气体杂质,比表面积为3.69 m~2/g,更适宜作为增材制造的原材料。     

西部钛业有限责任公司

<正>公司简介西部钛业有限责任公司是从事钛及钛合金加工材生产的大型高新技术企业。位于西安经济技术开发区泾渭工业园,占地700余亩,厂房建筑面积12万平方米,总资产20亿元。公司是西北有色金属研究院(集团)通过科技成果转化而形成的钛产业核心企业,是高科技上市公司西部金属材料股份有限公司(股票代码:002149)的全资子公司。公司现有员工600余人,拥有一支以著名钛专家为骨干的高素质人才团队;拥有40余年钛及钛合金加工研究的雄厚技术基础;拥有中国国内外一流的生产装备和检测平台,具有万吨级的钛及钛合金等稀有金属加工材生产能力,形成了完整的钛加工产业链,可生产多样化的优质钛及钛合金、锆     

西部钛业有限责任公司

<正>公司简介西部钛业有限责任公司是从事钛及钛合金加工材生产的大型高新技术企业。位于西安经济技术开发区泾渭工业园,占地700余亩,厂房建筑面积12万平方米,总资产20亿元。公司是西北有色金属研究院(集团)通过科技成果转化而形成的钛产业核心企业,是高科技上市公司西部金属材料股份有限公司(股票代码:002149)的全资子公司。公司现有员工600余人,拥有一支以著名钛专家为骨干的高素质人才团队;拥有40余年钛及钛合金加工研究的雄厚技术基础;拥有中国国内外一流的生产装备和检测平台,具有万吨级的钛及钛合金等稀有金属加工材生产能力,形成了完整的钛加工产业链,可生产多样化的优质钛及钛合金、锆     

高密度烧结钛合金产品的开发

日本钢管公司(NKK)根据美国普尔曼公司的专利,研制出相对密度达99.7%的高密度烧结钛合金.这种方法是将钛粉和合金元素粉末混合,加压成型,然后再进行烧结,生产出烧结钛合金产品.粉末烧结产品的性能和熔炼材料的性能相当;在成本上与熔炼材料相比,也有一定的竞争力.制造方法 将钛粉末(-150目)和合金元素粉末(-325目)均匀地混合后,单向加压成型(294～686MPa),然后,在烧结温     

Primus Aerospace采用无支撑金属3D打印技术生产钛航空组件

<正>2021年3月16日,美国航空航天公司Primus Aerospace购买了Velo3D公司的Sapphire金属3D打印系统。Sapphire金属3D打印系统是Velo3D公司的新一代金属增材制造(AM)系统,也是Velo3D公司推出的第一台钛及钛合金专用的3D打印机。Sapphire系统使用了金属激光粉末床融合技术,常规系统通常需要支撑45°以下的表面,     

钛及钛合金粉末的注射成形

介绍了钛及钛合金粉末注射成形技术的发展、应用现状及制备工艺。指出了钛及钛合金粉末注射成形技术研究方向和扩大应用的途径是：①使用价格低廉的氢化脱氢粉和气体雾化粉混合得到的钛及钛合金粉作为注射成形的原料粉末；②开发新型高效的钛及钛合金粉末注射成形用的粘结剂体系；③优化混炼工艺；④优化注射条件参数以消除注射缺陷；⑤开发先进的脱脂工艺，使脱脂时间进一步缩短并减少脱脂缺陷，以降低成本；⑥研究钛及钛合金烧结工艺以及超小型零件的注射成形工艺，控制产品尺寸精度，提高产品性能。扩大产品的尺寸。     

ATI公司与GE航空集团成立合资公司

2017年7月5日，美国ATI公司宣布与GE航空集团成立合资公司，将主要从事一种新型钛合金粉末（meltless titamiun alloy powder）生产技术的研发。该合资公司将建设一个新的产品研发生产基地，所研发的钛合金粉末将被用作包括3D打印在内的各种增材制造的原材料。     

攀枝花集中开工41个项目 将量产钛眼镜架

6月13日,攀枝花市集中开工包括钛材加工园在内的41个项目,总投资55.22亿元,今年计划投资24.56亿元。其中,钛材加工等产业升级发展项目投资比重超过70%。作为延伸钒钛产业链的重要平台,新开工的盐边安宁工业园区钛材加工园项目规划面积32.32公顷(484.87亩),重点引进机械加工、机件加工、新材料制造、配套钛材及钛延伸加工等产业,钛合金高尔夫球杆头、钛眼镜架     

西马克增材制造技术研究

西马克集团增材制造研发中心,将增材制造产业的整个价值链作为研究方向,其研发制造的雾化粉末设备,可以生产高品质的金属粉末,具有成本低、效率高的优势。该设备集成了卫星粉防控技术,极大地降低了不合格粉末颗粒的含量,同时,通过对雾化过程进行CFD计算流体动力学仿真(以下简称"CFD仿真"),优化了紧耦合喷嘴的设计,提高了金属粉末的性能和收得率。     

低成本钛合金开发现状

钛及钛合金在航空工业与舰艇制造业中获得了较为广泛的应用,波音飞机公司在新设计与制造的大型777型客机中使用了大量的钛材;前苏联制造的α级核潜艇潜入深度超过300m、航速达83.34km/h(45海里/时);其艇体就是用钛合金制造的。但是,在除航空航天工业以外的其他工业部门,如石油、化工、造纸、造船、食品等工业部门的许多零部     

宝鸡稀有金属加工研究所五项科研成果通过部级鉴定

宝鸡稀有金属加工研究所承担的《高强高韧钛合会》、《550℃使用的耐热钛合金》、《粉末钛合金》、《Ti-3Al-2.5V钛合金航空导管》《舰船、电站冷凝器用钛材及焊     

西部钛业有限责任公司公司简介

正西部钛业有限责任公司是从事钛及钛合金加工材生产的大型高新技术企业。位于西安经济技术开发区泾渭工业园,占地700余亩,厂房建筑面积12万平方米,总资产20亿元。公司是西北有色金属研究院(集团)通过科技成果转化而形成的钛产业核心企业,是高科技上市公司西部金属材料股份有限公司(股票代码:002149)的全资子公司。公司现有员工600余人,拥有一支以著名钛专家为骨干的高素质人才团队;拥有40余年钛及钛合金加工研究的雄厚技术基础;拥有中国国内外一流的生产装备和检测平台     

宝钛集团有限公司 中国钛工业旗舰·中国钛谷(宝鸡)龙头和示范企业

<正>宝钛集团有限公司是中国以钛及钛合金为主的专业化稀有金属生产科研基地,拥有钛材、锆材、装备设计制造、特种金属等四大产业板块,形成了较为完备的以稀有金属加工为主体的产业群和产业链。国内航天航空用钛加工材的90%来自宝钛集团生产。我国第一颗氢弹的爆炸成功、第一艘核潜艇的胜利下水、第一颗软着陆卫星顺利返回地面、首次向太平洋海域成功发射运载火箭、"神舟"系列宇宙飞船、"嫦娥"工程等都有宝钛集团作出的重要贡献。     

利用电镀法制造成功MgB2超导薄膜

利用钛粉生产的多孔钛材已广泛用作人造骨等生体材料以及电极和过滤器等方面。当前工业钛粉的制造方法 ,有氢化脱氢法、等离子回转电极法和气体雾化法三种。氢化脱氢法可制得不规则形状粉末、等离子回转电极法和气体雾化法则可生产球状粉末 ,并都已应用于能有效利用其形状特征的各种用途上。但是 ,为了制取大气孔率的多孔质材料利用传统的粉末冲压成型很难制得高质量的无缺陷制品 ,并且为了制取大面积多孔制品还必须设置大型压机 ,还有孔隙率难以调整等问题。为了能获得优质大面积多孔质钛板 ,研究了利用刮刀法由球形钛粉制取的多孔质钛材的…     

无坩埚熔炼气雾化技术制备Ti6Al4V粉末（英文）

采用自主研发设计的无坩埚熔炼气雾化设备制备适用于金属增材制造的球形Ti6Al4V粉末。通过调节进料速度与雾化压力,45μm以下的粉末收得率可达35%(质量分数),高于旋转电极制粉的收得率(～10%)通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和金相显微镜(OM)表征粉末显微结构与组织。结果表明制备的Ti6A14V粉末具有良好的球形度和表面光滑,良好的流动性和较高的松装密度使其可用于金属增材制造与注射成型等。由于雾化过程中粉末的冷却速度为10~4～10~8K/s,粉末中的刀相在冷却过程中转变为针状α'相。     

无坩埚熔炼气雾化技术制备Ti6Al4V粉末

本论文采用自主研发设计的无坩埚熔炼气雾化设备制备适用于金属增材制造的球形Ti6Al4V粉末。通过调节进料速度与雾化压力,45μm以下的粉末收得率可达35 wt.%,高于旋转电极制粉的收的率（~10 wt.%）通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和金相显微镜（OM）表征粉末显微结构与组织。结果表明制备的Ti6Al4V粉末具有良好的球形度和表面光滑,良好的流动性和较高的松装密度使其可用于金属增材制造与注射成型等。由于雾化过程中粉末的冷却速度为 104-108 K/s,粉末中的β相在冷却过程中转变为针状α′ 相。     

一种通过再结晶测定β单相区钛合金相变点温度的方法

本发明公开了一种多孔钛膜专用钛粉末或钛合金粉末的制备方法,该方法包括:(1)将压制得到钛块或钛合金块置于炉胆中;(2)对炉胆抽真空并保温;(3)向炉胆中充入氢气进行自蔓延的氢化反应;(4)钛块或钛合金块吸氢饱和得氢化钛块或氢化钛合金块;(5)粉碎过筛;(6)粗粉破碎;(7)保温脱氢得钛粉末或钛合金脱氢粉;(8)打碎过筛并经磁选和浮选得钛粉末及钛合金粉末。本发明利用氢化反应放出的热量使氢化反应继续进行,从而产生自蔓延氢化反应,避免了钛块或钛合金块的氢化不彻底,提高钛块或钛合金块氢化脆化的程度,最终得到粒度较细且均匀的钛粉末或钛合金粉末,提高了钛粉或钛合金粉的品质。