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钛棒百科
钛棒百科
海绵钛和钛白粉有什么区别?
2019-03-12 11:03:26
海绵钛是出产精粹金属钛的根本质料。将海绵钛进一步精粹,可制成钛锭、钛棒等金属钛材。钛被认为是现在世界上功能最好的一种白色颜料,广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。
西北铝反向挤压生产技术填补国内一项空白
2018-12-11 11:26:00
2009年12月17日,西北铝在45MN反向挤压机上批量生产出Nb-Ti超导棒材,该产品的各项指标满足要求,成功实现了低温超导材料的产业化生产,此项技术填补了国内的一项空白。
中国铝业西北铝加工分公司和西部超导材料科技有限公司利用西北铝的反向挤压生产技术,联合研究开发低温超导材料,在2008年成功试制出Nb-Ti超导棒材、2009年8月成功试制出Nb3Sn超导棒材的基础上,2009年12月中旬批量生产出Nb-Ti超导棒材。铌钛(Nb-Ti)合金超导材料由纯铜及多根铌—钛合金复合组成,挤压后制品须保证原始结构不变,且分布要均匀连续,不能出现断裂现象,技术含量很高。西北铝拥有当今世界最先进的45MN双动反向挤压机,在铌—钛棒材的研制上拥有明显的优势,在对铌—钛棒材进行多次试制后,掌握了产品的各项组织和性能情况,确定了合理的生产工艺,为这次批量生产提供了技术保障。通过这次铌—钛超导材料的批量生产,优化了各项生产工艺参数,在超导材料的开发及生产方面积累了丰富的经验,为今后超导材料的生产奠定了坚实的基础。
国际热核聚变实验反应堆(ITER)是目前全球最大的国际合作研究项目,合作方包括欧盟、美国、中国、日本、印度、俄罗斯、韩国等国家。该计划将研究解决核聚变关键技术难题,探索在石油、煤炭资源枯竭的将来为人类提供廉价、充足的能源。其中低温超导磁体系统是ITER装置的核心部件,所用的关键材料是超导材料。超导材料及其应用技术被认为是21世纪具有战略意义的高新技术,将在能源、交通、信息、科学仪器、医疗装置、国防、重大科学研究装置等方面有广泛的应用前景。西北铝低温超导材料的反向挤压生产技术获得成功并实现产业化,将推动我国超导技术和相关高新技术产业的发展,结束我国低温超导材料依赖进口的现状,并对充分发挥西北铝反向挤压生产技术优势,提高在基础研究和高新技术研究领域的研发能力,实现中铝公司国际化多金属矿业公司的发展目标具有重要意义。同时,西北铝正按照发挥优势,突出特色,有所为,有所不为的原则,服从总部决策,不搞重复建设,注重投资效益,不搞大而全,而是向小而强、小而优、小而精方向调整,走生产高精尖、高附加值产品的发展道路,占领国内高端产品市场,进一步做优做精挤压材,做强做大铝箔材,做细做专铝粉材,建设在全国有重要影响的高水平国防军工材料保障基地和高质量铝箔生产基地,实现西北铝的平稳较快发展。
海绵钛的用途
2018-10-15 10:30:14
海绵钛用途是生产精炼金属钛的基本原料。将海绵钛进一步精炼,可制成钛锭、钛棒等金属钛材。将海绵钛进行机械研磨,可以生产钛粉末。钛粉末作为镀膜材料,被广泛用于机械设备表面的处理,电子和精密仪表部件的处理,与其它金属可合成钛合金粉末等。金属热还原法生产出的海绵状金属钛。纯度%(质量)一般为99.1~99.7。杂质元素%(质量)总量为0.3~0.9,杂质元素氧%(质量)为0.06~0.20,硬度(HB)为100~157,根据纯度的不同分为WHTiO至MHTi4五个等级。为制取工业钛合金的主要原料。 海绵钛生产是钛工业的基础环节,它是钛材、钛粉及其他钛构件的原料。把钛铁矿变成四氯 化钛,再放到密封的不锈钢罐中,充以氩气,使它们与金属镁反应,就得到“海绵钛”。这种多孔的“海绵钛”是不能直接使用的,还必须把它们在电炉中熔化成液体,才能铸成钛锭。十八世纪末期,英国牧师兼业余矿物学家威廉·格列戈尔(William Gregor)和德国化学家M·H·克拉普罗特(M·H·Klaproth)先后于1791年和1795年分别从一种黑色的磁铁矿砂(后来知道这就是钛磁铁矿)和一种非磁性的氧化物矿(后来明白它就是天然金红石矿)中发现了一种新元素,被他们分别称为“墨纳昆”(发现钛磁铁矿的地名)和“钛土”。几年后证明,从这两种矿物中发现的所谓“墨纳昆”和“钛土”其实是同一种元素的氧化物,并以希腊神话中的大力神泰坦(Titans)来命名这种新元素为“钛”(Titanium)。从钛元素的发现到第一次制得较纯的金属钛经历了120年的历程。又由实验室第一次获得纯钛到首次进行工业生产,又花费了近40年的时间。许多研究者做了大量的探索,遭受一次又一次失败,终于在1948年杜邦公司取得了成功,生产出了吨位级的海绵钛。
铜管厂
2017-06-06 17:50:06
上海铜管厂铜管厂生产销售:铜管、热扩钢管、紫铜管、铝合金管、直缝钢管、黄铜管、铜板、铜排、钛棒、管件、钛丝、钢管、镍丝、合金管、无缝钢 管、镍棒、镍板、不锈钢管、H85黄铜管、无缝管锅炉管、H90黄铜管等管材产品。 宗旨:用户至上,质量第一,诚信为本,持续发展。 经营理念:以人为本,全员参与,满意服务,优质产品,持续提高质量水准,满足广大客户的要求。 服务理念:真诚的承诺永远的支持 管理理念:管理的灵活或许是一种艺术,制度的灵活肯定是一个灾难 精神:团队敬业 追求卓越 创新务实 提供各种钢管(紫铜管、铝合金管、黄铜管、铜板、直缝钢管、铜排等)产品。各种规格铜管、方铜管、矩形铜管、圆铜棒、六角铜棒、方铜棒、铜板(带)。材质为:黄铜(H59、H62、H65、H68、H70、H85),紫铜(T1、T2、T3、TP2、TU2),、锡黄铜(HSN70-1A)、铝黄铜(HAL77-2)、镍白铜(B10、BFE10-1-1)、锡青铜(QSN6.5-0.1、QSN4-0.3)无缝钢管 产品材质:10#、20#(Q235)、35#、45#、20G、16Mn(Q345)、27SiMn、15 CrMo、12Cr1MoV、15CrMoV、35CrMoV、10CrMoV910、SA106B等。产品名称:无缝钢管、一般结构管、输送流体管、低中压锅炉管、高压锅炉管、化肥专用管、石油裂化管、船舶专用管、液压支柱管、合金管、大口径厚壁卷管等。执行标准:GB/T8162-1999、GB/T8163-1999、GB3087-1999、GB5310-1995、GB6479-2000、GB9948-88、GB5312-1999 铜管厂生产销售:铜管、热扩钢管、紫铜管、铝合金管、直缝钢管、黄铜管、铜板、铜排、钛棒、管件、钛丝、钢管、镍丝、合金管、无缝钢 管、镍棒、镍板、不锈钢管、H85黄铜管、无缝管锅炉管、H90黄铜管等管材产品。宗旨:用户至上,质量第一,诚信为本,持续发展。经营理念:以人为本,全员参与,满意服务,优质产品,持续提高质量水准,满足广大客户的要求。服务理念:真诚的承诺永远的支持管理理念:管理的灵活或许是一种艺术,制度的灵活肯定是一个灾难精神:团队敬业 追求卓越 创新务实提供各种钢管(紫铜管、铝合金管、黄铜管.直缝钢管、等)产品。欢迎广大客户来电咨本公司常年经营各种规格铜管、方铜管、矩形铜管、圆铜棒、六角铜棒、方铜棒、铜板(带)。材质为:黄铜(H59、H62、H65、H68、H70、H85),紫铜(T1、T2、T3、TP2、TU2),、锡黄铜(HSN70-1A)、铝黄铜(HAL77-2)、镍白铜(B10、BFE10-1-1)、锡青铜(QSN6.5-0.1、QSN4-0.3)。公司凭借自身精诚合作,互惠发的经营理念,为全国各地
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十大抗震材料大解析
2019-03-07 10:03:00
地震频发的日本被公认为国际第一的抗震强国。众所周知,日本尽管处于地震带,但就算地震袭来,也很少会呈现大面积房子坍毁的状况,这和日本的建房工艺及材料选用是密不可分的。
日本优异的抗震功能是怎么炼成的
现在日本的建筑,在抗震方面基本上分为3类。一是耐震结构、二是制震结构、三是免震结构。所谓的耐震结构,其最首要的原理就是前进柱子和墙面的强度和韧度,建筑物整体经得住轰动,现在日本大多选用这种结构。而免震结构和制震结构则为新式的技能。
耐震归于最普通等级,首要用在低层建筑中。制震则是让建筑物在地震晃动中,会集在一个当地构成危害,但其他当地不会发作损毁。其间一种做法是在建筑物中放置各种球体,让其吸收地震能量,保证建筑其他当地不会发作问题。
材料方面,砖结构建筑在日本几乎不再被运用,取而代之的是辅以轻型墙面材料的钢筋混凝土结构。这种结构的建筑既安全抗震,又节省能源。
别的,日本房子建筑中遍及运用的新式材料的一起特征是质量轻、强度高,比方树脂、加气混凝土、碳纤维,即使坍毁掉落,也不会对人体构成严峻损伤,并且装置便利,盖房子跟搭积木相同轻松。
抗震材料有哪些?
从建筑材料的视点来看,抗震建筑材料有必要具有轻质、高强、高韧等特性,例如:木、轻钢、钢、钢筋混凝土、复合材料。首要有回忆合金SMA棒材钢筋等12种,如下:
回忆合金SMA棒材钢筋
回忆合金镍/钛棒——现在此项材料已应用在西雅图一项桥梁建设中,由内华达大学,华盛顿州交通运输部和联邦公路管理局协作缔造。运用形状回忆合金的伪弹性功能和动阻尼特性,形状回忆合金可用于被迫操控结构中,起到抗震的作用。别的还应用于结构振荡的自动阻尼操控等。
可曲折的混凝土复合材料
新式的超强耐性纤维混凝土,简称“ECC”,该水泥基复合材料是根据微观物理力学原理优化规划的具有应变硬化特性和多缝开裂特征的一种新式工程用水泥基复合材料。这种复合材料是在二十世纪九十年代由美国密歇根大学的教授VictorLi和其团队首要提出来的,引发国际建材行业高度重视。
在地震实验室测验中,运用回忆合金镍/钛棒和可曲折的混凝土复合材料缔造的桥梁柱在强度到达7.5级的地震后可恢复到其原始形状。
加气混凝土
加气混凝土是以硅质材料(砂、粉煤灰及含硅尾矿等)和钙质材料(石灰、水泥)为主质料,掺加发气剂(铝粉),经过配料、拌和、浇注、预养、切开、蒸压、维护等工艺进程制成的轻质多孔硅酸盐制品。因其经发气后含有很多均匀而细微的气孔,故名加气混凝土(AAC)。
加气混凝土是一种优异的新式建筑材料,具有以下长处:①分量轻;②保温隔热功能好;③强度高;④抗震功能好;⑤加工功能好;⑥具有必定耐高温性;⑦隔音功能好;⑧有利于机械化施工;⑨适应性强。
活性粉末混凝土(RPC)
活性粉末混凝土是继高强、高功能混凝土之后,呈现的一种力学功能、耐久功能都十分优胜的新式建筑材料。它具有超高的力学性质,优异的耐久性,较低的缩短和徐变功能,具有抗震功能。
钢纤维混凝土
钢纤维混凝土是在普通混凝土土中掺入乱向散布的短钢纤维所构成的一种新式的多相复合材料。这些乱向散布的钢纤维能够有效地阻止混凝土内部微裂缝的扩展及微观裂缝的构成,显著地改进了混凝土的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳功能,具有较好的延性。
轻钢
抗震功能最好的是钢结构房子,其次是木结构房子,再次是钢筋混凝土结构房子。砖结构房子不抗震,选用辅以轻型墙面材料的钢筋混凝土结构的建筑既安全抗震,又节省能源。别的,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,构成了十分巩固的“板肋结构系统”,这种结构系统有着更强的抗震及反抗水平荷载的才能,适用于抗震烈度为8度以上的区域。国内钢铁厂商如昆钢可提供全系列抗震钢材。
木结构
以日本为例,其民居多是木结构,抗震功能较好。木结构是一种柔性结构,在房子接受地震作用引起的晃动时,木结构能够更好地开释力气。因而木结构房子更不简单散开和松动。
近年来,日本选用新技能,将建筑用的木材废料进行搜集,参加聚乙烯、聚和聚氯乙烯等,做成新式的木制材料,再经揉捏、模压、打针成型等塑料加工工艺,出产出新式的建筑材料,以替代传统实木。这种材料的建筑既安全抗震,又节省能源。
橡胶
橡胶也是一种杰出的抗震材料。建筑物中心部分运用积层橡胶,当裂度为6的地震发作时,建筑物的受力可削减至1/2。橡胶既能维护木材不受潮,也能在地震中起到缓冲的作用。
钢木复合梁(轻型H钢 +集成木材)
钢木复合梁,穿插衔接,以及与独立柱子之间的衔接,所运用的钢制镀锌销拴,抗震作用十分好。
最基层为钢筋混凝土根底,往上为木方柱,再往上就是钢木复合梁。钢材和木材自身都是柔性材料,复合在一起,钢抗拉,木抗压,作用十分好。
碳纤维复合材料
碳纤维首要是与树脂、金属、陶瓷等基体复合,制成结构材料。碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度、比模量等归纳目标在现有结构材料中是最高的。在密度、刚度、分量等要求严厉范畴,碳纤维复合材料都是颇有优势。
抗震方面,楼板选用张贴碳纤维加固法。碳纤维复合材料加固混凝土结构,首要是运用纤维抗拉的高强度、高弹性模量、高应变功能及运用改性环氧树脂类胶结材料,使碳纤维与混凝土结构发生杰出的黏结性,加固补强原结构受拉纵向钢筋和受剪、抗扭箍筋的缺乏,然后前进结构抗弯、抗剪、抗扭承载力。
碳纤维材料
建筑师隈研吾选用混合碳纤维材料对一座办公楼进行改造。
绿色高耐性水泥基复合材料
我国香港科技大学土木及环境工程学系系主任梁坚凝,与内地多名大学教授联合研讨的绿色高耐性水泥基复合材料,夺得国家教育部高等学校科研优异成果奖自然科学一等奖。该材料适用于抗震建筑和外墙修理。
此次研讨的新材料,在传统混凝土物猜中,参加纤维聚乙烯醇,使其具有延性,操控裂缝不易打开,到达前进抗震功能和避免钢筋生锈两大优点。梁坚凝指新材料的耐用性比一般混凝土高两至三倍。
现在尽管抗震材料的开展取得了很大的前进,但咱们也应该意识到这是远远不够的。信任跟着科技的开展与科研人员的不懈努力,抗震材料的大家族会本来越巨大,咱们的房子也会越来越巩固,能反抗各种灾祸。
德法英韩四国钛业概况
2019-03-14 11:25:47
4月14日音讯:
本世纪以来,世界钛业阅历了非常规快速开展时期,钛的运用范畴越来越广大,航空、航天工业以外的很多民用范畴已为钛工业敞开了运用的大门,并显示出无比巨大的运用潜力,很多国家都纷繁加强钛金属的研讨、出产与运用。德国、法国、英国和韩国也莫不如此。
一、德国钛业
德国钛工业不具备完好的工业链,但重视运用,从以下三个比如可窥其一斑。
德国TITAL公司是欧洲最大的钛铸件制造商,也是世界上最大的钛铸件厂之一。2009年1月TITAL出资1400万美元建立钛金属铸造厂,安装了大型钛铸件设备,出产能力得到进步,产品规模扩展,并因而取得很多世界客户的订单,进一步稳固了其作为法国空中客车公司的战略直销商位置。
TITAL是铝和钛高端铸造专家,客户包含空中客车、EADS、BAE体系公司、罗尔斯罗伊斯公司、斯奈克玛等世界大公司和闻名公司。TITAL的铸件在空中客车及波音737、747、777、787等飞机中都得到了充沛的运用。
德国特固龙公司研发的钛制自锁式髓内针操作简洁,作用显着。临床运用时,将髓内针悉数插入骨内,使其在骨折愈合期间不会移位,也不会影响软组织。其长处:一是手术时间短,愈合快;二是不用扩髓,感染率低;三是能够削减对软组织的损害。
德国钛业公司(Deutsche Titan)5年前施行扩产方案,并更名为帝森克虏伯德国钛业公司(Thyssenkrupp Titanium Gmbh),在意大利的钛厂(Titania Spa)也随之更名为帝森克虏伯意大利钛业公司(Thyssenkrupp Titanium Spa)。该公司产品首要用于欧洲航空航天业。德国工厂首要出产钛锭、钛棒;意大利工厂出产钛板、钛丝和钛管。公司扩产后,上述两家工厂在2006年度的产量就到达1.1亿欧元。
二、法国钛业
法国海绵钛运用彻底依靠进口,其钛工业仅从把海绵钛和残钛熔炼成纯钛及钛合金锭开端,再加工成棒、薄板和管材等,然后再向下流延伸。
在运用方面,近几年法国不断加强研讨和推行,尤其是在航空航天范畴。在这一范畴的运用首要体现在机身、发动机短舱、航空发动机、涡轮增压发动机和火箭涡轮泵等方面。在水兵配备中,钛首要运用于热交换器,海水体系范畴,包含:压力容器、冷却体系、海水连接器、阀门管道等。此外,在陆军配备中首要研讨和运用规模会集在装甲车辆、防弹装甲材料和等方面。
法国AUBERT & DUVAL公司是一家出产钢材、钛合金及超合金的公司,隶属于ERAMET矿冶集团。该公司与哈萨克斯坦UKTMP公司一起出资4700万欧元建立的UKAD公司将于2011年秋天正式投产,首要出产耐热钛合金及超合金产品,初期年产能为500吨,2020年将到达5000吨。现在该合资公司已取得空客公司(Airbus)在2020年前的10亿欧元的确保性订单。
三、英国钛业
钛元素首先是由英国人在1791年发现的。1955年英国开端出产钛,直到近几年才开端用于飞机制造业。
英国在耐热钛合金的研讨和运用方面与美国相同杰出,偏重研讨近α型合金,大力开发以进步蠕变强度为要点的钛合金,如Ti-4Al-2Sn-4Mo-0.5Si、Ti-11Sn-2.25Al-5Zr-1Mo-0.2Si(IMI879)、Ti-6Al-5Zr-0.5Mo-0.25Si(IMI685)等钛合金,其间IMI685钛合金在欧洲已取得广泛运用。
此外,Huntsman公司于2006年将钛白工厂的产能由本来的10万吨/年扩展到15万吨/年。
四、韩国钛业
韩国钛资源较为丰厚,但档次低;国内没有海绵钛厂,钛加工前史较短,钛工业尚处于起步阶段。
跟着韩国高新技术的开展,航空业、汽车业等开展的需求,重量轻、强度高和耐蚀性好的钛合金材料已得到多方面的深化运用。钛材进口数量也因而逐年添加,1991年钛材进口由1989年的486吨陡增到2000吨,1997、1998年的进口量保持在3600吨的水平上,其间管材进口量陡增,板材花费约占六成。(Fiona)
钛材热挤压成形技术发展和应用现状
2019-01-24 09:36:27
热挤压工艺是利用挤压机上挤压杆传递的高压,对封闭在挤压筒中的坏料进行挤压成形为与模具形状相同的制品的一种先进塑性加工方法(常见金属热挤压过程如图1所示)。其具有提高金属的变形能力、制品综合质量高、产品范围广等优点。钛及钛合金属是难变形金属,又价格昂贵,因此热挤压工艺对生产大规格、厚壁或高要求钛管、钛棒、钛型材(以下简称钛挤压材)而言是最有发展前途的生产方法。图1 钢材热挤压过程简图
一、钛材热挤压成形技术的发展
钛是一种高活性金属,不仅在空气中加热极易污染,而且在一定的温度、压力和表面状态下具有和模具粘结的特性。钛的导热性差,热挤压时坯料表层与中心易产生较大温差,促使金属流动不均匀性加剧,这样表面层就产生较大的附加拉应力,在制品表面易形成裂纹。严重时,在挤压棒材及管材上可能产生大的中心挤压缩孔。同时,挤压钛及钛合金时热效应显著,不合适的挤压工艺对挤压品组织和性能有副作用。钛的弹性模量低,回弹严重,成型困难。因此钛合金挤压变形过程比铝合金、铜合金等其它有色金属挤压变形过程更为复杂。钛材热挤压工艺过程根据坯料是否包套有所区别,其主要工艺流程如图2所示。钛材热挤压技术发展至今,中外相关技术人员围绕提高钛挤压材质量和成材率、降低生产成本在坯料制备、坯料加热温度、挤压比、挤压速度、润滑及挤压模具等方面做了大量研究探索工作。图2 钛材热挤压工艺流程
(一)钛挤压坯锭的制备
钛及钛合金的挤压坯传统制造工艺一般是真空电弧熔炼铸锭经锻造或轧制成毛坯,然后经切削加工或热压力穿孔制成尺寸和表面质量符合要求的光坯。不经热穿孔直接挤压,荒管质量好,但成材率低。为提高钛挤压材的综合成材率,研究冶炼直接挤压的空心铸锭工艺是未来挤压钛材实现规模化生产一个发展方向。乌克兰E.O.Paton电焊研究所已研究出通过电子束冷床熔炼大型空心锭。目前,宝钛、宝钢特钢已引进等离子、电子束冷床炉,下一步应积极研究冶炼可直接挤压的空心铸锭工艺。
(二)钛挤压坯锭的加热
钛在空气中加热时易被气体污染,所以挤压坯锭加热时必须设法保护金属表面不受或少受气体污染。挤压坯锭的加热按其保护方法可分为包套加热、涂层加热、盐浴加热、玻璃熔体加热和常规加热等。目前,一般用感应加热。在制定加热工艺时,为了便于在最小的压力下实现快速挤压,应在能保证产品具有良好力学性能下用尽可能高的温度进行挤压。例如:对于工业纯钛,即使挤压温度高达1038℃,对其力学性能也无明显的影响目前,纯钛、α型及α+β型钛合金通常在低于合金的α+β/β相变温度20℃~100℃挤压。β型钛合金通常
采用高于相变温度挤压。
(三)钛挤压比的确定
挤压加工中,变形程度一般用挤压比(λ)表示。为了改善制品的组织和性能,很多文献都认为,挤压钛及其合金时应该采用较大的挤压比,其实,钛的挤压比相对较小,一般小于30。研究表明:TC4钛合金在两相区加热,采用3~10的挤压比,可得到综合性能良好的产品;而用相同温度加热,用28的挤压比时,由于变形热效应而使温度升高到α+β/β相变温度以上,使产品出现网状组织,材料综合性能变差。除考虑金属本身特点以外,还必须考虑设备能力和工模具的强度因素。同时,挤压比还受钛的润滑方式影响。一般采用玻璃润滑选用的挤压比包套挤压小。
(四)钛挤压速度的范围
与挤压温度、挤压比一样,挤压速度不仅影响挤压件的性能和表面质量,还影响挤压力。挤压时可达到的实际挤压轴速度根据钛合金成分、挤压温度和挤压比而变化。一般选用80~130毫米/秒中等速度挤压。速度对挤压的热效应的影响可用来保持挤压件的温度恒定。据国外文献报道,挤压速度级根据挤压件挤出的温度变化进行校正,温度用精密仪表记录。通过温度信息反馈,调节挤压速度。此外,还可通过理论模拟-程序控制挤压速度。通过计算机预先计算出温升规律,根据不同的产品,选择相应的程序进行等温挤压。
(五)钛挤压润滑剂的选用
润滑问题是国内外钛及钛合金热挤压技术的一个难点,也是一个研究热点。目前,使用的润滑剂主要有润滑脂、玻璃润滑剂和金属包覆三种类型。
润滑脂一般为加有稠化剂的矿物油。用润滑脂润滑剂方便、实用,可以挤出表面质量优良的钛材,但往往挤压制品的长度受到限制。挤压型材的最大长度限于3~4.5米。长挤压材末端易出现粘结缺陷。现在该方法多为小批量生产或与下面两种方法连用。
玻璃润滑挤压是目前世界上最先进的润滑工艺。自1941年发明至今已得到广泛应用。与其它润滑材料相比,玻璃润滑剂具有导热系数低,隔热性能好,高温附着性能好,耐压能力高,化学性能稳定性好,与金属不起反应,能防止金属被气体污染等优点。因此,它是最具有发展潜力的润滑材料。目前,世界上普遍采用玻璃润滑挤压。我国虽然也很早开展玻璃润滑剂的研究,但还未达到工业化应用水平。
钛及钛合金热挤压还可以采用金属包覆润滑。主要是在坯料外面包覆铜、软钢或其它金属,也可喷涂铜。采用铜包覆挤压,当金属加热温度超过850℃时,在钛与铜的界面上会生成一种Ti-Cu共晶组织,该组织为脆性物质,不仅起不到润滑的作用,反而会破坏正常的挤压。因此,该方法一般只限于纯钛挤压。此外,金属包覆挤压工序复杂,成本高,酸洗过程环境污染严重。
(六)钛挤压工模具的使用
与挤压其它金属一样,挤压钛管材时一般用平面模具。为提高模具的使用寿命和改善润滑条件,模具一般预热到300℃~400℃。正常情况下每副挤压模的使用寿命在20次左右。模具材料和加工成本非常高,因此为降低钛挤压材的加工成本必须对模具材料和模具结构进行研究。对于型材挤压,为提高薄壁型材尺寸精度和工模具耐磨性,俄罗斯轻合金研究院曾研究在挤压模具工作表面用气体火焰法和等离子法涂敷了不同金属的碳化物和氧化物涂层,结果表明普通工具钢上涂敷0.05~0.1毫米厚的钼底层,再以等离子法涂敷二氧化锆涂层的模具性能最佳,制出了断面单元厚度为2毫米,公差为0.5毫米的高强钛合金型材。采用带陶瓷涂层的模具配合使用玻璃润滑剂,成为了成批生产是薄壁型材的一个重要因素。
表 钛及钛合金棒材的挤压参数需要指出的是,钛及钛合金优质产品的挤压,要求在保持工具有满意寿命的条件下制定正确的生产工艺,即要求温度、挤压速度、挤压比及润滑方式的配合。上表列举了典型钢种挤压棒材的参数。
二、钛挤压材的生产与应用
20世纪50年代,伴随着钛开始工业化生产,热挤压成形技术在钛材生产中得以快速应用和发展。经过几十年的发展,俄罗斯、美国、英国等国家用挤压法除了可以生产钛及钛合金管、棒材以外,还可挤压种类繁多的钛及钛合金型材。这些型材不仅是角材、丁字形材、槽形管材,还包括各种各样的异型材、变断面型材,甚至尺寸公差,表面质量达到可不进行机械加工的程度。
俄罗斯的钛合金的试验工作始于1953年,在上世纪60年代为迅速发展的航空技术提供各种各样的薄壁型材、翼翅型材、空心型材、大型型材和壁板等。自此俄罗斯钛挤压型材技术处于世界先进水平。其生产的钛合金牌号达十几种,规格达两千多种。例如:生产的OT4、OT4-1、BT20、BT14、BT15合金薄壁型材,其腹板厚度为1.5~5毫米,腹板厚度公差为0.5毫米。俄罗斯上萨尔达冶金联合生产企业(VSMPO)挤压管、棒和型材除国内使用外,也大量出口美国和欧洲飞机制造和供应厂家。除航空航天外,VSMPO公司生产的含Pd,Ru的合金Ti-6Al-4V合金管还用于了石油开采。
美国的大直径钛合金挤压管生产居世界领先水平。美国将直径(48~610)毫米×26毫米×2600毫米的Ti-6Al-4V-Ru合金管用做地热、海上钻井管道。美国RMI公司生产的直径650毫米×(22~25)毫米×35000毫米超长Ti-3Al-2.5V-Ru合金管用于海底石油开采。此外,在挪威北海钻井支撑平台立管用的是直径600毫米×25毫米×15000毫米的Ti-6Al-4V ELI合金管。国际上对钛型管的研发比较迟缓,只有美国Titanium Sports Technology公司采用挤压和拉伸法,生产出正方形、长方形、三角形、椭圆形、五角形、六角形和八角形等多种形状的型管,成为世界上唯一一家生产钛型管的公司。目前钛型管的应用还不够广泛,用量不大,但在建筑、体育休闲及特殊工程等领域,存在较大的潜在市场。
我国钛及钛合金挤压生产开始于20世纪60年代末。当时,宝钛公司和长城钢厂分别从德国引进了一台3150吨可挤压钛合金的热挤压机。经过近40年发展,宝钛公司可挤压钛及钛合金的各种规格的管、棒材及简单断面的型材及复合材,牌号达几十种。这些产品已广泛应用于航空、航天、卫星以及能源、化工等国民经济的各个部门。但是还应该看到,我国与先进国家相比,还存在较大差距,较复杂断面的型材还不能生产。近几年,随着化工等民用领域对高质量钛管需求剧增,西部钛业、浙江五环等公司先后引进了主要用于挤压钛管的挤压机。2009年10月,宝钢特钢从德国引进的世界先进水平的6000T挤压机投产(如图3),为我国生产大规格钛管和型材提供了必需的装备,标志着我国钛材挤压设备上了一个新台阶。图3 宝钢6000T热挤压机
三、结束语
我国钛热挤压技术发展缓慢,和国外存在较大差距。开发有竞争力的钛挤压材,提高我国钛挤压材整体水平,建议应首先从以下四个方面着手解决:
(一)利用冷床炉进行空心铸锭管坯的研究。如前所述,按照目前的管坯制造方法,已不适应建设资源节约型社会的发展要求,为此要积极开展冷床炉冶炼空心管坯工艺研究,简化工序,降低成本,提高市场竞争力,势在必行。
(二)高温润滑剂的研究。润滑剂对于热挤压成形产品质量和生产成本有着重要影响,因此,研究适合于不同材料的润滑剂,以提高产品的综合质量,减轻模具磨损是目前迫切需要解决的问题。
(三)模具材料和模具结构设计研究。热挤压时,模具承受高温高压和强摩擦复合作用,严重影响了模具的使用寿命、产品的质量和生产成本。因此,对模具材料和模具结构设计方法研究,也是今后需要解决的问题之一。
(四)积极开拓钛挤压材市场。钛挤压材将在飞机制造、海洋工程、体育休闲等行业有非常大的需求潜力。现在钛挤压材生产与设计应用单位结合并不紧密,大家应共同努力提高我国钛挤压材整体水平。