Comment réduire les coûts de fabrication et de traitement du titane pur industriel

Le titane et les alliages de titane ont de larges perspectives d'application dans les domaines militaire, civil et autres en raison de leur faible densité, de leur résistance spécifique élevée, de leur rapport de résistance à la flexion élevé, de leur bonne ténacité plastique, de leur bonne résistance à la corrosion, etc. Leurs performances et le niveau de technologie de fabrication ont un impact direct sur le développement de ces domaines et le niveau d’amélioration. Le goulot d’étranglement dans l’expansion du marché des alliages de titane est que l’extraction, la fusion et l’usinage du titane sont difficiles, ce qui entraîne des coûts de production élevés. Le coût de production du lingot de titane est environ 30 fois supérieur à celui d'un lingot d'acier de même poids, 6 fois supérieur à celui d'un lingot d'aluminium, dont le coût de production d'éponge de titane du minerai à la réduction du magnésium est environ 20 fois supérieur à celui de la production du même poids. fer. À l'heure actuelle, le coût de chaque tonne de titane pur industriel est d'environ 7,5 à 10 $/kg, tandis que le coût de production de l'alliage de titane aérospatial atteint 40 $/kg.

Par conséquent, la réduction des coûts consiste principalement à réduire le coût de la production industrielle de titane pur ainsi que les coûts de fabrication et de traitement du titane et des alliages de titane. Afin de réduire le coût des alliages de titane, les pays étrangers développent vigoureusement des alliages de titane sans découpe, moins de processus de forme proche du net, la technologie de métallurgie des poudres est l'un des processus de forme proche du net. Fabrication de pièces en alliage de titane il existe actuellement trois méthodes principales : ① traitement traditionnel des matériaux de forgeage ; ② casting; ⑧ métallurgie des poudres. Traitement des matériaux avec forgeage, ses propriétés matérielles sont excellentes, mais gaspillage, traitement, coût élevé et difficile d'obtenir la forme de produits complexes ; le moulage peut être obtenu sous la forme d'une forme nette complexe ou d'une forme proche du produit, le coût est inférieur, mais le processus de moulage de la ségrégation de la composition du matériau, le relâchement, le retrait des solénoïdes et d'autres défauts sont difficiles à éviter, le matériau les performances sont faibles. La technologie de métallurgie des poudres de l’alliage de titane surmonte les inconvénients de ces deux méthodes tout en présentant leurs avantages. Par conséquent, des chercheurs nationaux et étrangers ont effectué de nombreux travaux sur la préparation d'alliages de titane par la technologie de la métallurgie des poudres. Dans cet article, plusieurs types de technologies de métallurgie des poudres pour la préparation d'alliages de titane à haute performance et leurs applications ont été recherchés et développés à l'étranger ces dernières années, et leurs applications sont brièvement présentées.1 Nouvelle technologie de préparation de la métallurgie des poudres 1.1 Moulage par injection de métal ( MlM)

La technologie de moulage par injection de poudre métallique (MIM), en tant que technologie de formage quasi-net, peut préparer des pièces complexes de haute qualité et de haute précision, ce qui est considéré comme l'une des technologies de formage les plus avantageuses. La fabrication de pièces de forme quasi nette en titane et en alliage de titane par la méthode MIM peut réduire considérablement le coût de traitement. On estime que le volume de production actuel de pièces MIM en titane dans le monde est de 3-5 t par mois. avec l'amélioration du processus de préparation de la poudre de titane et la réduction du coût de la poudre, le volume de production de pièces moulées par injection en alliage de titane suit une tendance croissante. Première technologie MIM du Japon à produire des crampons de sport en alliage Ti, un alliage à 4 % de Fe. Aujourd'hui, la plus grande usine de production de moulage par injection de poudre de titane est Japan Injex, avec une production mensuelle d'environ 2 à 3 t. Les produits Titanium MIM ont été utilisés dans les têtes de golf, les automobiles, les équipements médicaux, les implants dentaires, les boîtiers et bracelets de montres, ainsi que dans d'autres aspects de l'application. Le boîtier en alliage de titane fabriqué par Hitachi metal Precision Company et Casio Computer Company au Japon a remporté le prix du mérite MIM lors de la conférence internationale sur la métallurgie des poudres en 1999, et cette montre peut toujours fonctionner normalement à une profondeur d'eau de 200 m. Certaines universités japonaises utilisent de la poudre de titane sphérique en aérosol Sumitomo Sitix, par la méthode MIM pour obtenir un alliage Ti 6Al 4V, Ti 12Mo, Ti 5Co. Les propriétés des matériaux sont meilleures que les mêmes conditions dans les mêmes conditions avec le processus conventionnel de métallurgie des poudres produit par les propriétés des matériaux, atteignant pleinement la même composition du niveau de matériau de fusion et de forgeage. En outre, une entreprise japonaise a utilisé la méthode de moulage par injection pour fabriquer des pièces en alliage titane-fer aux formes complexes, telles que les semelles de chaussures de course d'athlétisme. La méthode consistera en un mélange de poudre et de liant organique en alliage de titane et de fer (Ti à 5 % en poids de Fe), moulage par injection à une pression de 196 MPa, dans un dégraissage à 550 degrés, puis dans des conditions de 1000-1400 degrés, 1,33 × 1 O Pa pour le vide. frittage. Par rapport aux pointes en alliage de molybdène, les pointes en alliage titane-fer ainsi fabriquées ont une résistance à l'usure et une résistance aux chocs améliorées. Et le poids est réduit de 45 %.