钛合金的锻压技术

机械 化工

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钛合金的应用前景及其锻压技术 上海交通大学

(0 2 3 2 0 3 )王以华

上海桦厦实业有限公司

(0 4 5 2 1 0 )林健吴振清

上海保捷汽车零部件锻压有限公司 ( 0 8 8 2 1 1 )张海英周煊王黎

【摘要l钛以其优异性能,在航空航天、舰船、石化等领域应用迅速发展,我国近年对钛材生产 和使用也以5%的年增长率突飞猛进。随着铝、铜及不锈钢价格的上涨,以及钛材价格迅速下降的趋 0势,钛材在很多领域里会逐步取代不锈钢和部分有色金属。因此,要抓紧对钛及其合金锻压工艺的研究开发,以迎接“时代”的到来。钛

概述

冷凝器等工业部门的青睐。 目前,能生产钛及钛合金原材料的国家只有美 国、俄罗斯、日本和中国等国家的少数几个工厂。随着我国国民经济的稳步发展,对钛及钛合金材料产品的需求将不断增长。但是,由于我国钛工业起步晚,经济快

钛元素于 1 9年在英国发现,其主要工业矿是金 71

红石和钛铁矿。通常,先将TO转变成四氯化钛, i:然后用熔融镁还原制成海绵钛,随后将海绵钛压成电极,再用真空白电极法熔炼出工业金属钛。直到14年,第耗 95 一

批钛合金才在美国生产出来。钛元素在地壳的金属元

速发展仅是近十年才得以实现,我国钛加工材产量、使 用量,以及品种、规格、质量等方面与世界三大钛工业强国有着明显的差距。我国自从2世纪6年代开始建立 O 0

素含量中仅次于铝、铁、镁,居第四位,我国蕴藏丰 富。钛的密度为45 gc,8 25 ./m。 8 .℃有同素异性转变, 4

在82℃以下是密排六方晶格,称 c,在825 8. 5【相 8.℃以上是体心立方结构,称 p或 G+ D相 c双相混合组织。 钛合金可以通过热处理在较大范围内控制显微组织和性能。

钛工业,经过 4多年的努力,至 20年底形成海绵钛 0 08

5 0年、钛加工材产能1 O0年左右的水平。 5 0t O/ 3 0t /

=钛及钛合金的市场需求与应用 1国内钛市场 . 我国从 15年开始研制钛。 16年海绵钛产量只 96 91有5t 9 8 4,17年钛材的用量达到 50,18年钛材超 0多t 95

钛是一种性能优良、在发展经济和国家安全中具 有战略意义的金属,

被称为“太空金属”、“ 海洋金

属”。钛合金与其他结构材料比较,其最重要的优点是比强度高,热强性好,在40 0 ̄ 0~50 C时,钛合金的比强 度超过了多数不锈钢和抗氧化钢。钛合金在低温下基

过千吨。2 0年海绵钛超过4,跃升世界第一位。 07万t 20年海绵钛产量超过5 0t 08 5 0,增速回落 ̄4 . O l0%。海 J 7绵钛生产企业中,半年产量在2 0t增多,除遵义 00以上钛厂外,至少还有4家企业欲实现全流程海棉钛生产。 20年海绵钛的出口 ̄8Ot 08达 UO O,进 1量增大 (: 3主要是

本上不变脆 (低碳钢在一 0 5 ̄ C冲击韧度只是室温时的 11), 0/ 0 c型钛合金在液氢温度 ( 2 3 )下的强度一 5℃ 为室温的2,同时具有良好的塑性。用钛合金代替不倍

锈钢和高温合金等材料制造零件,可以大幅度地减轻产 品质量,因此受到航空航天工业的极大重视,同时也越

钛管),达到12t 62。 图1为近年中国钛加工材的消耗情况。由图1可以

来越受到汽车、机车、电力、化工、舰船上热交换器和

看出,从20年开始,国内钛的消耗量逐年大幅度提 02

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钛合金的锻压技术

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