新材料先进有色金属材料——钛合金

钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性,相继对其进行研究开发,并得到了实际应用。

目前,我国急需的钛合金短板产品有钛合金型材、深海装备用钛合金大规格材料及大型部件、高强高韧钛合金材料、紧固件用钛合金高品质棒丝材、飞机液压系统用钛合金管材及管路系统制备成形技术、海水管路系统用钛合金超大口径无缝管材及管件和核动力用钛合金异型管材。

二、钛合金的分类及用途

钛合金按用途可分为:耐热合金、高强合金、耐蚀合金(钛-钼,钛-钯合金等)、低温合金以及特殊功能合金(钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金)等。

尽管钛及其合金应用的历史不长,但由于它那超众的性能,已经获得了多个光荣称号。首先荣获的称号就是“空间金属”。它重量轻、强度大又耐高温,特别适于制造飞机和各种航天器。目前世界上生产的钛及钛合金,大约有四分之三都用于航空航天工业。许多原来用铝合金的部件,都改用了钛合金。

钛合金主要用于飞机及发动机的制造材料,如锻造钛风扇、压气机盘和叶片、发动机罩、排气装置等零件以及飞机的大梁隔框等结构框架件。航天器主要利用钛合金的高比强度,耐腐蚀和耐低温性能来制造各种压力容器、燃料贮箱、紧固件、仪器绑带、构架和火箭壳体。人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机也都使用钛合金板材焊接件。

三、钛合金产业链

四、国内外钛材料技术水平差距

1、钛合金材料技术水平

在高温钛合金方面,我国高温钛合金研究和应用主要集中在600℃和650℃高温钛合金,与国外600℃高温钛合金相比,国内高温钛合金的总体稳定性低于国外;在耐蚀钛合金方面,我国成功地仿制了Ti-15Mo、Ti-32Mo、Ti-15Mo-0.2Pd、Ti-2Ni、Ti-0.2Pd、Ti-0.3Mo-0.8Ni、Ti-0.5Ni-0.05Ru等合金,但研究工作还不是很充分、深入,基础研发能力不足。在高强高韧钛合金方面,总体性能稳定性和组织均匀性还低于国外。在船用钛合金方面,我国研制的船用钛合金材料品种有板材、管材、型材、锻件、铸件等。与国外发达国家相比,在船用钛合金应用研究方面还存在较大的空白。在低成本钛合金方面,美国、日本等国研制的成本相对较低的钛合金,均得到实际应用。我国在这方面的总体研究工作缺乏应用验证考核以及大力的应用推广宣传。

2、钛材加工技术水平差距

在钛合金精密铸造技术方面,近年来,国外钛合金精铸技术发展很快,开发了钛精密铸造+热等静压+热处理技术,以及浮熔铸造技术等。我国的钛精铸技术起步晚,受到整个工业技术发展水平的制约,同国外相比精密铸造技术还有较大差距。在钛合金等温锻造技术方面,国外钛合金等温锻造的研究已有30年的历史,等温锻造的大型钛合金锻件已经生产了几十种。等温锻造的硬件条件已很成熟,如温控器、常应变率控制器和微型计算机的反馈系统等。低应变速率等温锻造可以显著改善钛合金的显微组织质量。而国内钛合金等温锻造的研究起步较晚,只有个别钛合金产品采用了等温锻造,锻造工艺控制等方面还有待提高。在钛合金表面处理技术方面,国外钛合金表面处理主要采用微弧氧化、热扩散、气相沉积、热喷涂、离子注入、激光表面合金化等技术在钛及钛合金表面制备耐磨和抗高温氧化防护涂层,并在钛合金产品上得到普遍应用,而国内的钛合金表面处理技术的研究起步相对较晚,现在仍处于起步阶段,个别航空件产品进行了应用研究。在钛合金回收利用及快速成型等技术方面,在超塑性成形、钛合金返回料回收利用、钛合金激光熔化堆积快速成型等技术方面国内外的差距很大。

3、钛材产品

在大型钛合金锻件方面,在钛合金大型整体模锻件的生产的装备和技术水平方面,我国与美、俄等先进国家有较大差距。在钛合金大规格管材方面,国外对于钛合金大规格管材主要采用挤压及热轧工艺进行生产,目前国内主要采用挤压、锻造等工艺来制备大规格钛合金管材,采用挤压可生产的管材尺寸较小。在钛合金高端装备方面,国外钛及钛合金在舰船、海洋工程上已经得到广泛的应用。我国还处于刚刚起步的阶段。在大规格钛合金厚板方面,欧美国家凭借技术和设备优势,突破了大规格钛合金厚板的制备技术,制定了相应的技术规范,可批量生产多种Ti-6AL-4V等钛合金宽厚板材。国内钛企业仅能批量生产的TC4钛合金厚板。在钛带材方面,国外的钛工业发达国家可稳定的批量供应0.5~0.8mm厚度的钛带,并得到广泛应用。国内虽已建成若干套钛管焊接生产线,尚不具备(或还未形成)完整的规模性生产体系,产品高度依赖进口,其价格和需求量均受控于人。在钛合金挤压型材方面,美国、俄罗斯的钛合金型材在航空、航天工业广泛应用。我国钛合金型材的应用还是个空白,至今仍不能批量生产钛及钛合金挤压型材。

THE END
1.一级建造师《机电工程实务》:有色金属及合金材料的分类?(1)狭义的有色金属又称非铁金属,是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。广义的有色金属还包括有色合金。 (2)有色合金是以一种有色金属为基体(通常大于50%),加入一种或几种其他元素而构成的合金。有色金属通常指除去铁(有时也除去锰和铬)和铁基合金以外的所有金属。 (3)有色合金的强度和硬度一般比纯http://caikuaitoutiao.com/show/258257.html
2.有色金属合金及分类有色金属合金是以一种有色金属作为基体,加入一种或几种其它金属或非金属元素,所组成的既具有基体金属通性、又具有某些特定性的物质,称为有色金属合金。 有色金属合金的分类方法很多,通常的有以下两种; 一,按合金的系统分类; 1重有色金属合金;包括铜合金,如紫铜、黄铜、白铜,镍合金、锌合金、铅合金和锡合金。http://www.zezeb.cn/n799234.htm
3.有色金属的常识(3)有色材 按化学成份分类:铜和铜合金材、铝和铝合金材、铅和铅合金材、镍和镍合金材、钛和钛合金材。按形状分类时,可分为:板、条、带、箔、管、棒、线、型等品种。 二、产品牌号的表示办法 (1)命名原则 有色金属及合金产品牌号的命名,规定以汉语拼音字母或国际元素符号作为主题词代号,表示其所属大类,http://www.zghaote.com/doc_20928323.html
4.常用有色金属和合金元素名称及其代号工程材料教学之有色金属及合金 0.023页 有色金属合金项目投资计划方案 0.028页 有色金属合金件项目建议书 0.038页 有色金属合金铸件项目建议书 0.038页 有色金属合金项目申报材料 0.038页 新型有色金属合金项目可研报告 0.060页 有色金属合金项目投资建设申请 https://doc.mbalib.com/view/fdec3f2ce6b6f39ba7becba700faf003.html
5.稀土有色金属合金相图及电化学性能研究相图 电化学性能 稀土 有色金属 贮氢特性https://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10487-2005037904.htm
6.铝合金牌号征求意见征求意见有色金属及合金注册(或备案)申请表 单位名称广西南南铝加工有限公司、中国航空制造技术研究院、中南大学、成都飞机设计研究所、沈阳飞机设计研究所邮政编码530031 地址中国广西南宁市石柱岭一路6-5号部门研究院 产品名称航空用铝合金厚板生产起始日期2019年2月 http://www.cnsmq.com/index.php?m=content&c=index&a=show&catid=120&id=3600
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8.有色金属分类(1)有色纯金属 分为重金属、轻金属、贵金属、半金属和稀有金属五类。 (2)有色合金 按合金系统分:重有色金属合金、轻有色金属合金、贵金属合金、稀有金属合金等;按合金用途则可分:变形(压力加工用合金)、铸造合金、轴承合金、印刷合金、硬质合金、焊料、中间合金、金属粉未等。 https://cj.smm.cn/baike/10280
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10.制造业公司经营范围—在其他稀有金属冶炼的同时,生产稀有金属化合物的活动。 334 3340 有色金属合金制造 指以有色金属为基体,加入一种或几种其他元素所构成的合金生产活动。 ◇ 包括: —常用有色金属合金:铜合金、铅合金、铸造锌合金、锡合金、铅锡合金、铸造铝合金、锌铝合金; http://www.caiwu12366.cn/article/148.html
11.工业和信息化部关于印发有色金属工业发展规划(2016华东、华南、东北等地区的重点有色金属精深加工企业要由注重规模扩张向充分发挥装备效能、提升产品质量转变,向零部件制造、半成品、制成品及生产服务业延伸。支持赣州“中国稀金谷”、宁波新材料、西安和昆明稀有金属、株洲硬质合金、宝鸡-西安稀有金属等高端精深加工产业集聚区建设。推进城市矿山开发利用,在珠三角、http://gxj.xinxiang.gov.cn/jjyx/878.html
12.铸造合金材料及其熔炼知识全部在这里了铸造合金是高温合金合金化程度较高,不易变形而采用精密铸造成型的合金,属于高温合金中高温强度最高的一种;也是适于熔融状态下充填铸型获得一定形状和尺寸铸件毛坯的合金。在有色金属合金中,铜合金、铝合金、镁合金、锌合金等都可用于铸造。有色金属铸件广泛使用于机器制造、航空、汽车、建筑等工业中。铸钢件在钢铁材料http://www.360doc.com/content/19/1014/01/30764832_866711798.shtml
13.中信锦州金属股份有限公司企业注册地址位于太和区合金里59号,所属行业为黑色金属冶炼和压延加工业,经营范围包括:许可项目:道路货物运输(不含危险货物),检验检测服务,餐饮服务,住宿服务(依法须经批准的项目,经相关部门批准后方可开展经营活动,具体经营项目以审批结果为准)一般项目:铁合金冶炼,常用有色金属冶炼,有色金属压延加工,有色金属合金https://www.qixin.com/company/385a8c59-6e71-4e9a-be91-62f67197ce84
14.《特种铸造及有色合金》《特种铸造及有色合金》主要刊登有色合金及复合材料在砂型铸造及特种铸造中熔炼和铸造工艺、凝固理论、测试与控制、计算机应用等方面的文章,兼顾黑色和有色合金特种铸造方法中工艺、设备、造型材料、测试与控制的报道。 曾用刊名:现代铸造 主管单位:中国科学技术协会 https://www.91xueshu.com/q-tzzzjyshj/