總成本60%以上的加工成本是各國降低成本的研究重點(diǎn)。鈦材零部件在生產(chǎn)制作過程中不僅工藝復(fù)雜,同時(shí)在制作過程中產(chǎn)生了大量的殘鈦,且生產(chǎn)周期較長,導(dǎo)致部件制作成本提高,阻礙了鈦更為廣泛的推廣應(yīng)用。
鑄造是經(jīng)典的凈(近)成型工藝。生產(chǎn)的零部件無需機(jī)加工或機(jī)加工很少,從而節(jié)約了大量金屬。鑄造常常能生產(chǎn)出形狀復(fù)雜的零件,而這些零件采用其它傳統(tǒng)工藝方法制造時(shí)工藝復(fù)雜,生產(chǎn)成本較高,特別是對(duì)材料價(jià)格相對(duì)較高的鈦金屬。目前,在航空工業(yè)大量應(yīng)用了鈦鑄件。在汽車制造業(yè),用鑄造法生產(chǎn)的部件有閥門、渦輪增壓器等。
粉末冶金作為一種現(xiàn)代冶金和材料加工的先進(jìn)技術(shù)方法,在鈦工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用。采用鈦粉末冶金近成型技術(shù),可直接制取成品或接近成品尺寸的零部件,降低了原材料消耗,縮短了加工周期,成本比常規(guī)工藝節(jié)省20%~50%。在汽車制造業(yè),鈦粉末冶金近成型技術(shù)尤為重視。在日本,汽車粉末冶金零件被廣泛用于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱,其中,連桿、閥座、閥、帶輪、同步器齒轂、同步環(huán)等都是復(fù)雜且要求高的關(guān)鍵零件。目前鈦粉沫冶金的研究正處于飛速發(fā)展階段,主要包括幾個(gè)方面,一是高質(zhì)量低成本鈦粉末制備技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化;二是鈦粉末冶金的制備技術(shù),同時(shí)在汽車工業(yè)推廣應(yīng)用。
除此之外,激光成型技術(shù)(集成了激光技術(shù)、CAD/CAM技術(shù)和材料技術(shù)的最新成果)根據(jù)計(jì)算機(jī)模型,可直接用合金粉末一次成型形狀復(fù)雜的最終零件,制造出的鈦零件性能介于鑄造和鍛造之間,而成本降低15%~30%,交貨時(shí)間縮短50%~75%。金屬粉末注射成型技術(shù)(MIM)是發(fā)展較快的一種近(凈)成型粉末冶金技術(shù),可制造高質(zhì)量、高精度的復(fù)雜零件,被認(rèn)為是目前最有優(yōu)勢(shì)的成型技術(shù)之一;還有鈦涂層技術(shù),也是一種能降低成本的新型工藝。
美國AlliedSignal公司制造出的本迪克斯牌表面鈦涂層汽車剎車片,已投放市場,預(yù)計(jì)每年產(chǎn)銷幾百萬件,美國兩大汽車公司(Ford和GM)還研究出新型γ-TiAl氣門,已用于汽車上。可見,降低鈦材料的價(jià)格必須從開發(fā)低成本的新合金系和改進(jìn)生產(chǎn)工藝兩方面入手,才能從真正意義上解決汽車用鈦受價(jià)格制約的問題,也才能使汽車用鈦更具有競爭力和發(fā)展前景。









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