美国杜邦公司多方寻求降低钛金属粉生产成本的途径

钛金属具有质量密度小、强度高的特点，采用粉末冶金技术可望明显降低钛金属制品的成本。降低钛金属粉的生产成本，可以增加金属钛制品的应用范围，使金属钛的应用不再仅限于航空、化学等少数领域，为此杜邦公司已与霍尼维尔电子材料公司合作探索低成本生产高纯度钛金属粉的工艺。同期杜邦公司与MER有限公司达成协议利用美国高级国防项目研究机构（DARPA）的570万美元资助合作开发一种廉价、节能的生产钛金属粉的工艺。根据协议杜邦公司将提供二氧化钛作为原材料，并参加设计开发工作，MER有限公司提供从二氧化钛转化金属钛的核心技术，建立和完善大规模生产所需的设施。杜邦公司将利用新工艺制作的钛金属粉制造一些粉末冶金零件制品，验证新工艺制作的钛金属粉的质量。     

混合氧化物涂层钛基阳极的性能及其电子防腐蚀

辅助阳极是电子防腐蚀系统的关键部件之一,为提高其性能及寿命,利用热分解法制备了Ru-Ir-Sn-Ti混合氧化物涂层钛基阳极,用SEM,XRD,动电位极化曲线、强化电解寿命试验和热水器内胆电子防腐蚀试验考察了不同Sn含量的混合氧化物涂层钛电极的性能。结果表明:Ru-Ir-Sn-Ti混合氧化物涂层覆盖良好,呈均匀龟裂状;添加适量的Sn能提高涂层的电化学活性,含10%(摩尔分数)Sn涂层的电化学性能最优;含30%(摩尔分数)Sn涂层的强化电解寿命达58 h;混合氧化物涂层钛阳极在输入很小的电压时,能有效防止水下搪瓷碳钢在高硬度热水中的腐蚀,且能使阴极材料表面沉淀一层钙质层,增强了保护效果。     

熔盐电解钛精矿制备钛铁合金的脱氧历程

以攀枝花地区的钛精矿为原料通过CaCl2熔盐电解工艺直接制备FeTi合金。主要通过不同时间间断实验对电解过程进行跟踪,结果表明以钛精矿为原料电解制备FeTi合金的过程中首先得到金属铁和钙钛矿,然后是钙钛矿电解得到钛的低价氧化物,最后是钛的低价氧化物电解得到钛和形成FeTi合金,通过阴极失重实验验证了分段反应的结论。最后对钙钛矿的形成机理进行了实验研究,得到CaTiO3形成有两个途径：（1）熔盐参与反应,并且是主要成因;（2）熔盐CaCl2水解得到CaTiO3。     

金属与粉末冶金

正莱斯大学发现新型超硬钛-金合金硬度为钛4倍莱斯大学(Rice University)的一组科学家在物理实验室创造出了一种超硬新型钛-金合金,能够取代目前应用于人工膝关节和髋关节的钛金属材料,新型超硬合金硬度为为目前钛金属的4倍。而且无毒,更耐磨损且能够用于长期医疗植入。莱斯大学物理教授Emilia Morosan在一次从非磁性元素中提炼磁性材料的试验中意外得到了配方,将钛与黄金以1比1的比例混合,团队中部分成员尝试     

电解法制取金属钛可望获得成功

2005年11月3日,攀钢(集团)公司和北京科技大学正式签署"金属钛新型提取技术(ZJG法)"合作合同,标志ZJG法电解制取金属钛正式开始进入产业化进程.     

从氧化物制取金属的低耗碳工艺

社会上有一种倾向，尽量少用碳以防止其对气候变化的负作用。工业部门和交通运输部门是碳排放的大户。固体氧化物隔膜（SOM）工艺有希望用作镁、钛等氧化物电解制取金属的一种工艺，不但成本低，而且比现行工艺有较少的碳需求。     

封面图片说明

材料的织构导致其性能的各向异性。例如取向硅钢要求有高斯织构,这样高压变压器漏磁最小,能量损失最低。纯钛金属材料及其合金应用十分广泛,在常温下是六方晶体,其织构表现形式有别于立方晶体。在本期刊载的论文“工业纯钛金属织构标准极图的计算及分析”中,昆明理工大学材料科学与工程学院陈亮维等给出了纯钛任意织构对任意投影晶面理论极图的绘制方法,并提供了纯钛常见织构的参考极图。这为钛材研制与生产中出现的织构测试提供了分析标准,也为其他六方金属材料如镁、锌金属等材料的织构测试提供了极图分析参考。     

基体表面粗糙度对氧化物阳极电化学性能的影响

采用不同喷砂工艺对钛基体进行处理,并经草酸溶液刻蚀得到不同粗糙度的基体表面,然后通过热分解法制备氧化物阳极。研究了基体表面粗糙度与氧化物阳极表面粗糙度的关系,并对氧化物阳极进行析氯电位、电流效率、循环伏安曲线及强化电解寿命等性能测试。结果表明,随着基体表面粗糙度的增大,制得的阳极表面粗糙度增大,其电催化活性略微升高,电解寿命得到大幅度提高。     

无裂缝纳米级氧化物膜钛阳极

一．产品简介无裂缝纳米级氧化物膜电极是钌、钛氧化物金属阳极的改进和发展，是在电催化性能和强化寿命两方面有较大突破的新技术、新产品和新成果。     

工业纯钛金属织构标准极图的计算及分析

工业纯钛中的金属织构会引起各向异性,获得织构信息及分析其演变规律对钛材加工与应用非常重要.本文利用单晶钛的晶体结构数据、乌氏网、极图与织构的定义,建立了纯钛的织构与特定晶面极图之间的对应关系,理论计算并绘制了纯钛部分织构的标准极图.基于塑性变形时基本滑移面与滑移方向的演变规律,构建了纯钛金属加工方式与织构之间的内在联系,可为六方系纯钛金属或合金的织构演变与表征提供理论基础。     

TiO2电解制取Ti的热力学研究

钛作为一种重要的金属越来越为人们所重视,因此降低钛的生产成本势在必行.TiO2的直接电化学还原法是一种低能耗、无污染的绿色生产新工艺.目前国内外研究较多的制取钛的新工艺有:FFC剑桥法、EMR法和OS法等.通过TiO2电解实验得到了Ti,并进行了相关的热力学分析与计算,证明TiO2的还原是逐级进行的;同时分析了实验的主要影响因素及其控制方法,为进一步研究TiO2电解制取Ti的机理与工艺提供了一定的依据.     

钛合金的应用和低成本制造技术

钛及钛合金具有优异的综合性能，是一种重要的金属结构材料，在军工、民用各个领域得到广泛的应用。简要阐述了钛合金的应用现状，分析了降低钛合金成本的可能性途径。     

钛合金棒材轧制成型研究进展

钛合金的研究正向着高性能化、低成本化方向发展,但钛合金棒材轧制加工技术还不是很成熟,其产品难以满足高端市场的需求。因此,针对钛合金轧制成型特点,论述了通过改进轧制工艺和轧制方式提高钛合金棒材综合性能的方法。分析了轧制温度、变形速度、变形量、热处理方法对产品成型及组织性能的影响,阐述了步进轧机、螺旋轧机、Y型轧机、行星轧机等轧制小规格棒材的特点,并指出了钛合金棒材轧制存在的问题和今后的发展方向。     

海绵钛制备方法的研究现状

金属钛具有许多优异的性能,可应用于各个领域,但因其昂贵的生产制造成本,大大限制了钛工业的发展.概述了半个多世纪以来所开发的生产海绵钛的方法,时各种方法的优劣进行了简短评述,认为只有开发新工艺或改进传统工艺,降低钛生产成本,才能推动钛工业向前迅猛发展.     

Some recent innovations in the Kroll process of titanium sponge production

Titanium and its alloys have emerged as cost-effective structural materials in many spheres of chemical and engineering industries including aerospace and power generation. Titanium in its pure form is invariably prepared starting from pure titanium tetrachloride. Titanium tetrachloride obtained by chlorination of the oxide mineral is purified and reduced with either liquid magnesium or sodium or electrolysed to obtain titanium in sponge form. The metal extraction processes are so complex that large scale production technology is limited so far only to a few countries in the world viz. the USA, Japan, CIS, UK and China. India is attempting to enter this arena shortly with a 1000 TPY commercial plant based entirely on home-grown technology. Among the extraction methods, the magnesium reduction of titanium tetrachloride, patented by W J Kroll in 1940, has received wider attention because of the inherent and relative merits of the process and its viability for economic production on an industrial scale. The original Kroll process, however, has undergone several modifications in the past few decades. The recent technological breakthroughs in the Kroll process as well as in the magnesium recycling technology has resulted in a significant reduction in the production cost of the metal. The paper describes these important innovations and also the efforts that are being put in for the establishment of a commercial plant for metal production in India based on indigenously developed technology.     

TA2熔盐电解法渗硼的研究现状及展望

钛及其合金作为21世纪重要的结构材料,具有抗腐蚀、熔点高、密度小、比强度高、无磁性及生物相容性等优点,但表面硬度低、耐磨性差、摩擦系数大,严重限制了其应用范围.熔盐电解法渗硼作为一种金属表面改性技术,具有成本低廉、效果明显等优点,可有效提高钛及其合金的表面硬度和耐磨性.综述了熔盐电解法渗硼的研究现状,从渗硼的工艺参数、机理、热力学和动力学方面进行了分析.综合双相硼化物(TiB和TiB2)渗层的生长动力学的研究结论,可以看出渗硼问题的核心就是活性B原子在固相的扩散,因此研究近相变温度下B原子的扩散行为对渗硼过程尤为重要.     

钛合金深冷处理工艺研究综述

钛合金以其优异的生物相容性、出色的力学性能和抗腐蚀性而广泛应用于航空航天等领域。然而,现代工艺制备的钛合金存在延展性和耐疲劳性较差的问题,同时钛金属本身的耐磨性也较差,因此需要通过合适的后处理工艺来改善其力学性能。在这种背景下,深冷处理凭借其便捷、无污染、低成本及能显著改善金属材料组织和综合性能等优势,成为机械加工领域备受瞩目的研究方向。首先简要介绍了深冷处理的发展历程以及2种主要加工方法：液态法和气态法,同时概括了气态法的具体流程。其次重点综述了国内外深冷处理工艺对钛合金组织和织构的影响,分别从深冷时间、深冷温度与循环次数3个方面,归纳了深冷处理工艺对钛合金硬度和拉伸性能的影响以及深冷工艺的作用机理,并进一步探究了深冷处理工艺对钛合金制件摩擦磨损性能和耐疲劳性能的影响规律。最后介绍了深冷处理复合工艺方法,为基于深冷处理的加工工艺的发展提供有益参考和启示。     

Titanium for aerospace: Rationale and applications

Titanium and titanium alloys are excellent candidates for aerospace applications due to their high strength to weight ratio and excellent corrosion resistance; titanium and its alloys are immune to almost every medium to which they would be exposed in an aerospace environment. Titanium usage is, however, strongly limited by its higher cost relative to competing materials, primarily aluminum alloys and steels. Hence the advantages to using titanium must be balanced against its added cost. The titanium alloys used for aerospace applications, some of the characteristics of these alloys, the rationale for utilizing them, and some specific applications of different types of actual usage will be discussed herein.This is an extension of References 1 and 2, which reviewed applicaiions of alloys. These references will provide more details on applications of the alloys, while the and / alloys are added herein.     

Oxidation of orthorhombic Ti2AlNb alloys in the temperature range 550–1000°C in air

Abstract

Orthorhombic titanium aluminides offer the potential to substitute the current titanium alloys in aero engines, gas turbines and automotive turbo-chargers. The advantages are a wider range of thermo mechanical processing possibilities, a higher room temperature ductility, increased high temperature strength and better oxidation as well as titanium fire resistance. Nevertheless, uncertainties with regard to their oxidation behaviour presently impede their use in practical applications. In the present study a very detailed investigation of the oxide scales formed and of the resulting metal subsurface structures after oxidation for up to 1000 h was performed. The results show that both the oxide scale and the subsurface zone develop very complex structures which are responsible whether protective or non-protective behaviour is observed. In principle the oxidation behaviour of the three alloys investigated can be characterised by three types designated as type I, II or III. Each of these types has a characteristic scale structure and a different degree of protection and their occurrence depends on alloy composition and oxidation time. From a technical point of view the interstitial dissolution of oxygen in the metal subsurface zone plays an important role as this process can lead to severe embrittlement. The extent of the IAZ (interstitial affected zone) depends on the oxide scale structure. The paper presents the results from detailed metallographic and microprobe investigations which throw further light on the complex oxidation processes of this group of materials.     

低成本钛合金研究现状与发展趋势

钛合金较高的成本限制了其应用范围,低成本钛合金已成为当前钛合金研究的热点。概述了低成本钛合金国内外的研究现状,着重介绍了宝钛集团研发的低成本钛合金及钛合金的低成本化制备情况,新近研制的BTi31、Ti-3111、BTi-341、BTi-421111、BTi-61111S等低成本钛合金已在汽车、体育休闲等领域获得应用;在钛合金的低成本化制造方面,利用电子束冷床炉熔炼,大量添加返回料,熔炼的扁锭直接轧制板材,显著降低原料成本和加工成本。同时对低成本钛合金的发展方向进行展望,指出今后的研究重点是进一步优化熔炼和加工工艺,提升合金性能水平,提高成材率,拓展应用范围。