河北鈦合金加工生產(chǎn)廠家
發(fā)布時(shí)間：2022-04-01 01:43:23
河北鈦合金加工生產(chǎn)廠家
鈦合金具有密度小、強(qiáng)度高、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，因此在航空、航天、發(fā)電設(shè)備、核能、船舶、化工、醫(yī)療器械等領(lǐng)域中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)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(zhì)異晶體：882℃以下為密排六方結(jié)構(gòu)α鈦，882℃以上為體心立方的β鈦。合金元素根據(jù)它們對(duì)相變溫度的影響可分為三類：①穩(wěn)定α相、提高相轉(zhuǎn)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(duì)提高合金的常溫和高溫強(qiáng)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(duì)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(zhì)。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對(duì)鈦合金有顯著強(qiáng)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(guò)多的氫會(huì)產(chǎn)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(guò)高的問(wèn)題，嚴(yán)重制約了其應(yīng)用拓展。與鋼材及鋁合金成本相比，鈦合金的成本價(jià)格是鋼鐵的近 17 倍左右，鋁合金的 4.5 倍左右。據(jù)美國(guó)波音公司統(tǒng)計(jì)分析，航空鈦合金材料從原料到成品入庫(kù)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(yàn)等成本占 54%。從成本構(gòu)成來(lái)看，鈦合金低成本制備加工技術(shù)發(fā)展主要有 3 條技術(shù)途徑：一是解決鈦金屬提取冶金的低成本化問(wèn)題，發(fā)展連續(xù)高效的提取冶金新技術(shù)，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(shù)，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(shù)，大幅提高鈦合金材料的利用率，進(jìn)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(chǎn)從1948 年至今已經(jīng)有70多年了，其間雖然也有其他一些工藝投入過(guò)工業(yè)試生產(chǎn)，但都因?yàn)榉N種問(wèn)題而紛紛停產(chǎn)，只剩下Kroll工藝一家獨(dú)大。目前，國(guó)際上唯一用于工業(yè)生產(chǎn)的制鈦方法仍然只有Kroll法，也稱鎂熱法，其生產(chǎn)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(gè)環(huán)節(jié)。鎂還原的實(shí)質(zhì)是，在880℃～950℃下的氬氣氣氛中，讓四氯化鈦與金屬鎂進(jìn)行反應(yīng)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(guò)剩的鎂，從而獲得純鈦，蒸餾冷凝物可經(jīng)熔化回收金屬鎂，氯化鎂經(jīng)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(yīng)用中最常用的醫(yī)用植入物金屬材料，因?yàn)樗鼈兙哂械兔芏?、高?qiáng)度、無(wú)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(jīng)被證實(shí)可以減小應(yīng)力屏蔽效應(yīng)，從而更好地誘導(dǎo)和促進(jìn)骨整合，這些優(yōu)點(diǎn)使它更適用于臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用。然而，鈦及其合金不能滿足生物醫(yī)學(xué)植入物的臨床要求，長(zhǎng)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(chǎn)生的磨屑會(huì)引起炎癥問(wèn)題和對(duì)人體的毒性作用。為了改善鈦合金的生物學(xué)和摩擦學(xué)性能，引入表面改性技術(shù)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(dāng)前和不斷發(fā)展的臨床需求的更經(jīng)濟(jì)和有效的方法。
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鈦螺絲在熔化狀態(tài)不僅會(huì)與環(huán)境大氣中的02、N2、H2、CO、CO2、H2O及NH3發(fā)少?gòu)?qiáng)烈的吸收和反應(yīng)，而且會(huì)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(hù)氣氛或矣空白耗電弧爐內(nèi)進(jìn)行，而以后考應(yīng)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(chǎn)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。