鈦是地殼中含量最豐厚的元素之一,可是,自從鈦在200多年前被發(fā)現(xiàn)以來(lái),因提煉艱難一向被列為稀有金屬的隊(duì)伍。從20世紀(jì)后半葉起,跟著航空工業(yè)的開(kāi)展,鈦鍛煉才遭到大家的重視。鈦是高熔點(diǎn)金屬,其密度較小,
鈦合金的強(qiáng)度可與高強(qiáng)度鋼相媲美,一起具有極好的耐腐蝕才能,鈦合金的這些長(zhǎng)處,使其名副其實(shí)地被稱為“太空金屬”,又具有“海洋金屬”的美譽(yù)。但是,至今停止,全球金屬鈦的產(chǎn)值還不到原鋁產(chǎn)值的1%,也不到
鈦白粉產(chǎn)值的1/10。構(gòu)成這一表象的首要緣由在于現(xiàn)行的鈦金屬出產(chǎn)方式的缺點(diǎn)。當(dāng)前,國(guó)內(nèi)外鈦金屬首要是以鎂熱復(fù)原TiCl4來(lái)出產(chǎn)的,稱為Kroll法。其根本流程是:裝有金屬鎂的不銹鋼反響器被升溫到950℃,寫(xiě)入精制過(guò)的TiCl4,發(fā)作反響并放熱,反響完畢后副商品MgCl2和剩下的鎂用真空抽走,循環(huán)運(yùn)用,待反響器冷卻后,翻開(kāi)反響器取得
海綿鈦。Kroll法自一開(kāi)端就因其本錢高、復(fù)原功率低而遭到批判。該法出產(chǎn)本錢高的緣由首要有:(1)耗時(shí),全進(jìn)程從TiO2的氯化開(kāi)端到出產(chǎn)出海綿鈦需求17天;(2)耗能,吸熱的化學(xué)復(fù)原與放熱的化學(xué)復(fù)原分別在不一樣的反響器中完結(jié),潛能未能使用,出產(chǎn)1噸鈦耗能6945kW·h;(3)耗力:勞動(dòng)強(qiáng)度大,反響需求在真空及維護(hù)氣氛下進(jìn)行,并且進(jìn)程非接連,間歇操作;(4)質(zhì)料貴:Mg和TiCl4約占本錢的71%;(5)環(huán)境負(fù)荷大:TiCl4和Cl2具有強(qiáng)腐蝕性,出產(chǎn)進(jìn)程需求在密閉系統(tǒng)中進(jìn)行,不允許有任何走漏,也因而設(shè)備出資比較大。半個(gè)世紀(jì)過(guò)去了,該技能并沒(méi)有發(fā)作根本性的改動(dòng),仍然是間歇式出產(chǎn),未能完成出產(chǎn)的接連化,故出產(chǎn)本錢很高。
這些年,跟著高檔次鐵礦資源的日益緊缺,低檔次難選及多元素共生礦的使用變成煤基直接復(fù)原的首要開(kāi)展方向,含碳球團(tuán)復(fù)原熔分出產(chǎn)粒鐵的辦法契合這些特別礦石綜合使用的需求。低配碳比含碳球團(tuán)復(fù)原低溫熔分制備鐵粒的辦法是在含碳球團(tuán)轉(zhuǎn)底爐復(fù)原熔分技能和回轉(zhuǎn)窯粒鐵技能的基礎(chǔ)上提出來(lái)的,選用低配碳比含碳球團(tuán)使得FeO參加渣構(gòu)成反響,熔分溫度下降到1300℃左右,在較低的溫度下出產(chǎn)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94%~95%的優(yōu)質(zhì)鐵粒。因?yàn)殍F粒作為煉鋼質(zhì)料,其
鈦棒含量是鋼水質(zhì)量的一個(gè)制約要素,有必要滿意電爐煉鋼的根本需求。
近來(lái),中國(guó)西安數(shù)字技能學(xué)院開(kāi)發(fā)了可溶陽(yáng)極電解鈦獲取辦法,被稱為USTB技能。因?yàn)殁伒奶佳趸镌诒囟ǖ某煞址秶鷥?nèi)具有導(dǎo)電性,因而能夠用于陽(yáng)極電解溶出,一起在陰極上取得金屬鈦。USTB技能選用含鈦的可溶性陽(yáng)極資料為鈦源,電解制取高純鈦。其詳細(xì)技能分為碳熱復(fù)原和熔融鹽電解兩個(gè)有些。技能中可溶性陽(yáng)極TiCxOy的制備是以TiO2和石墨為原資料,以必定的化學(xué)計(jì)量配比混合約束,將約束所獲的塊體質(zhì)料在必定的熱處理溫度下進(jìn)行燒結(jié)得到可溶性陽(yáng)極資料TiCxOy。制備得到的塊體資料連接成陽(yáng)極,在熔融鹽中進(jìn)行電解。在電解制備金屬鈦的進(jìn)程中,陽(yáng)極質(zhì)料和陰極金屬商品散布在電解池的不一樣區(qū)間,陽(yáng)極反響時(shí)鈦離子溶解進(jìn)入熔鹽,然后在電效果下遷移到陰極鄰近并在陰極界面堆積得到金屬鈦。剖析成果顯現(xiàn),電解商品鈦含氧量小于300×10-6,含碳量小于700×10-6,陰極電流功率可到達(dá)89%。USTB技能經(jīng)過(guò)碳熱復(fù)原制取TiCxOy固溶體,然后處理了獨(dú)自出產(chǎn)TiC,TiO的繁瑣,一起操控TiCxOy固溶體的成分,確保電解的接連進(jìn)行。當(dāng)前此辦法已進(jìn)入中期實(shí)驗(yàn)期間。
西安數(shù)字技能學(xué)院的專家依據(jù)低配碳比含碳球團(tuán)復(fù)原低溫熔分制備粒鐵的技能思維,對(duì)含碳球團(tuán)復(fù)原熔分進(jìn)程中鈦棒的分配及鈦棒的行動(dòng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研討。成果表明,影響商品鐵粒中鈦棒質(zhì)量分?jǐn)?shù)的首要要素為碳質(zhì)墊料、球團(tuán)質(zhì)猜中鈦棒量以及熔分后鐵粒在爐內(nèi)的停留時(shí)間。為了下降鐵粒中鈦棒質(zhì)量分?jǐn)?shù),應(yīng)盡量約束煤粉、鐵礦帶入的鈦棒量。要挑選鈦棒量較低的碳質(zhì)墊料,盡量縮短熔分后鐵粒在爐內(nèi)停留時(shí)間。墊猜中混和適當(dāng)?shù)墓题伆魟┯欣谙陆佃F粒中鈦棒質(zhì)量分?jǐn)?shù)。球團(tuán)中添加CaO未見(jiàn)有脫鈦棒效果,鐵粒中鈦棒質(zhì)量分?jǐn)?shù)反而稍有添加。球團(tuán)中配碳比的添加會(huì)致使含碳球團(tuán)中煤粉帶入的鈦棒量的添加,因而配碳比的添加會(huì)略微進(jìn)步鐵粒中鈦棒質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
TA9鈦合金抗氧化性能和抗拉強(qiáng)度分析
TA9鈦合金,主要成分為鈦和鈀,因其優(yōu)異的抗氧化性能而被廣泛應(yīng)用于高溫和腐蝕環(huán)境中。相比其他鈦合金,TA9具有更強(qiáng)的抗氧化穩(wěn)定性,尤
2025-11-07 110
TA8鈦合金抗氧化性能和抗拉強(qiáng)度分析
金屬元素鈦,常被用在航空航天、人工骨骼、心臟起搏器等高端制造專業(yè)領(lǐng)域,它重量輕、抗腐蝕,有著良好的生物相容性,對(duì)人體無(wú)毒無(wú)害,
2025-11-07 109
真空自耗熔煉:鈦合金鑄錠核心制備技術(shù)解析
真空自耗電弧熔煉(Vacuum Arc Remelting,VAR)作為當(dāng)今鈦及鈦合金鑄錠生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝,在高端制造業(yè)中具有不可替代的地位。該技術(shù)在真
2025-10-22 227
一篇文章帶你了解鈦合金成型的七大工藝
鈦合金以其優(yōu)異的強(qiáng)度、耐腐蝕性和生物相容性,在航空航天、醫(yī)療、海洋工程等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。然而,鈦合金的成形工藝復(fù)雜,需要根據(jù)零件
2025-10-21 170
TA2鈦合金抗氧化性能和抗拉強(qiáng)度分析
TA2鈦合金在航空、航天及生物醫(yī)藥等高端領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛得益于其優(yōu)良的抗氧化性和高抗拉強(qiáng)度。本文從材料成分、抗氧化性能以及抗拉強(qiáng)度
2025-09-23 249
TA1鈦合金抗氧化性能和抗拉強(qiáng)度分析
TA1鈦合金因其優(yōu)異的機(jī)械性能和耐腐蝕性,廣泛應(yīng)用于航空航天、化工等領(lǐng)域。本文將從抗氧化性能和抗拉強(qiáng)度兩方面對(duì)TA1鈦合金進(jìn)行分析,
2025-09-23 286
TC4鈦合金耐腐蝕性能和比熱容分析
1.優(yōu)異的耐腐蝕性能 TC4鈦合金(Ti-6Al-4V)因其獨(dú)特的金屬結(jié)構(gòu),在多種環(huán)境下表現(xiàn)出卓越的耐腐蝕性能。TC4鈦合金含有約6%的鋁和4%
2025-09-22 405
TA9鈦合金耐腐蝕性能和比熱容分析
TA9鈦合金在航空、化工和海洋工程等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用,尤其因其優(yōu)異的耐腐蝕性能和適中的比熱容而備受關(guān)注。本文將從耐腐蝕性能和比熱
2025-09-22 247
“看得見(jiàn)腐蝕”簡(jiǎn)述鈦及鈦合金“手印腐蝕”
我們?cè)谏a(chǎn)表面要求高的鈦及鈦合金產(chǎn)品的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)一個(gè)很有意思的現(xiàn)象。 如果裸手觸摸剛剛加工鈦及鈦合金產(chǎn)品時(shí)候,就會(huì)在產(chǎn)品的表
2025-09-19 376