河北鈦合金加工生產廠家
發(fā)布時間：2022-04-01 01:43:23
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鈦合金具有密度小、強度高、耐腐蝕等優(yōu)點，因此在航空、航天、發(fā)電設備、核能、船舶、化工、醫(yī)療器械等領域中得到了越來越廣泛的應用。鈦合金是以鈦為基加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質異晶體：882℃以下為密排六方結構α鈦，882℃以上為體心立方的β鈦。合金元素根據(jù)它們對相變溫度的影響可分為三類：①穩(wěn)定α相、提高相轉變溫度的元素為α穩(wěn)定元素,有鋁、碳、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素，它對提高合金的常溫和高溫強度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果。②穩(wěn)定β相、降低相變溫度的元素為β穩(wěn)定元素，又可分同晶型和共析型二種。前者有鉬、鈮、釩等；后者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。③對相變溫度影響不大的元素為中性元素，有鋯、錫等。氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對鈦合金有顯著強化效果,但卻使塑性下降。通常規(guī)定鈦中氧和氮的含量分別在0.15～0.2%和0.04～0.05%以下。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過多的氫會產生氫化物，使合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在 0.015%以下。氫在鈦中的溶解是可逆的
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目前，鈦合金仍然存在成本過高的問題，嚴重制約了其應用拓展。與鋼材及鋁合金成本相比，鈦合金的成本價格是鋼鐵的近 17 倍左右，鋁合金的 4.5 倍左右。據(jù)美國波音公司統(tǒng)計分析，航空鈦合金材料從原料到成品入庫的總成本中，海綿鈦原材料成本占 46%，熔煉、加工成形、熱處理及檢驗等成本占 54%。從成本構成來看，鈦合金低成本制備加工技術發(fā)展主要有 3 條技術途徑：一是解決鈦金屬提取冶金的低成本化問題，發(fā)展連續(xù)高效的提取冶金新技術，降低海綿鈦原材料成本；二是發(fā)展鈦合金的短流程高效制備新技術，大幅降低鈦合金制備加工成本；三是采用高效低成本的近凈成形新技術，大幅提高鈦合金材料的利用率，進而大幅降低鈦合金的使用成本。
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海綿鈦的工業(yè)化生產從1948 年至今已經有70多年了，其間雖然也有其他一些工藝投入過工業(yè)試生產，但都因為種種問題而紛紛停產，只剩下Kroll工藝一家獨大。目前，國際上唯一用于工業(yè)生產的制鈦方法仍然只有Kroll法，也稱鎂熱法，其生產流程主要包括富態(tài)料制備、氯化、四氯化鈦精制、還原蒸餾、氯化鎂電解幾個環(huán)節(jié)。鎂還原的實質是，在880℃～950℃下的氬氣氣氛中，讓四氯化鈦與金屬鎂進行反應得到海綿狀的金屬鈦和氯化鎂，用真空蒸餾除去海綿鈦中的氯化鎂和過剩的鎂，從而獲得純鈦，蒸餾冷凝物可經熔化回收金屬鎂，氯化鎂經熔鹽電解回收鎂和氯氣。
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鈦及其合金是骨科和牙科應用中最常用的醫(yī)用植入物金屬材料，因為它們具有低密度、高強度、無毒性和優(yōu)異的耐腐蝕性能。相比傳統(tǒng)的不銹鋼和鈷基合金，鈦合金具有更低的彈性模量，而低的彈性模量已經被證實可以減小應力屏蔽效應，從而更好地誘導和促進骨整合，這些優(yōu)點使它更適用于臨床醫(yī)學應用。然而，鈦及其合金不能滿足生物醫(yī)學植入物的臨床要求，長期臨床研究觀察發(fā)現(xiàn)鈦植入體耐磨性能差，鈦植入體摩擦產生的磨屑會引起炎癥問題和對人體的毒性作用。為了改善鈦合金的生物學和摩擦學性能，引入表面改性技術提升鈦和鈦合金的生物活性、耐磨損性能以及抗菌性能，是改善現(xiàn)有常規(guī)生物材料以滿足當前和不斷發(fā)展的臨床需求的更經濟和有效的方法。
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鈦螺絲在熔化狀態(tài)不僅會與環(huán)境大氣中的02、N2、H2、CO、CO2、H2O及NH3發(fā)少強烈的吸收和反應，而且會和絕大多數(shù)已知的坩堝材料起作用，因此鈦螺絲的熔煉需在保護氣氛或矣空白耗電弧爐內進行，而以后考應用最廣泛。由于自耗爐采用的是水冷鋼村蝸，金屬凝固速度快，并能保證順序織品，因此鑄錠的致密度較高，再者，真空下熔煉有良好創(chuàng)除氣效果，可降低金屬氣體含量，提高純度。但另一方面，由于合金的熔化期短，成分不易均勻，為此生產小一般采用二次更熔工藝，少數(shù)情況甚至采用三次重熔工藝。