Kỹ năng luyện kim tấm titan phù hợp với ngành ô tô

Tấm titan GR1 GR2 GR3 GR4 có đặc tính mật độ thấp, cường độ riêng cao và khả năng chống ăn mòn và có tiềm năng ứng dụng lớn trong ngành công nghiệp ô tô. Việc sử dụng titan và hợp kim titan trong ô tô có thể tiết kiệm nhiên liệu, giảm tiếng ồn và độ rung của động cơ, đồng thời nâng cao tuổi thọ. Tuy nhiên, từ lâu vật liệu ô tô đã bị thống trị bởi thép, Al và các vật liệu khác. Để gia nhập thị trường ô tô, ngoài những lợi thế về chức năng riêng, giá thành phải được giảm hơn nữa đến mức ngành công nghiệp ô tô có thể chấp nhận được. Các bộ phận luyện kim tấm titan cho ô tô là một lĩnh vực có triển vọng lâu dài, nhưng hiện bị hạn chế bởi các yếu tố như chi phí, việc xúc tiến ứng dụng đang phát triển chậm. Việc sử dụng công nghệ luyện kim tấm titan hàng đầu để chế tạo các bộ phận luyện kim tấm titan Ti không chỉ có thể giảm đáng kể chi phí mà còn giúp thúc đẩy Ti và các hợp kim của nó trong ngành công nghiệp ô tô, biến nó thành một ứng dụng lớn khác sau ngành hàng không vũ trụ. Sự phát triển của titan chi phí thấp và các tấm titan hợp kim của nó có thể cung cấp nguyên liệu thô chi phí thấp cho các bộ phận luyện kim tấm titan-titan cho ô tô. Từ công nghệ hiện có, phù hợp với ngành công nghiệp ô tô là chủ yếu sử dụng phương pháp bột xốp, phương pháp hydrodehydro hóa và phương pháp phục hồi hydrua kim loại được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô.

1, Phương pháp bột xốp. Đây hiện là phương pháp có thể đáp ứng được nhu cầu về tấm titan của ngành công nghiệp ô tô về mặt chi phí. Nó chủ yếu sử dụng thân xốp truyền thống và các vật liệu còn sót lại trong quá trình để nghiền nát nó; các tấm titan thu được thường dày hơn và phong phú hơn. nguyên tố Cl. Công ty Huachang của Hoa Kỳ sử dụng phương pháp pha khí để liên tục đưa hơi TiCl4 và Mg vào lò nung hình ống ở 850 độ C để nhanh chóng tạo ra bột Ti mịn và MgCl2, nhưng rất khó tách bột mịn như vậy khỏi MgCl2 và có nồng độ cao. ồ nội dung; Nhật Bản đã phát minh ra phương pháp phản ứng phun, khí được phun lên Mg lỏng để nó phản ứng tạo thành các hạt. Thử nghiệm cho thấy cứ 100 gam Mg và 400 gam TiCl4 thì có thể điều chế được khoảng 100 gam bột Ti có kích thước hạt hàng chục micron, hiệu quả sản xuất tăng gấp đôi. , Chi phí giảm 50% và dự kiến ​​sẽ được sử dụng làm nguyên liệu thô cho các sản phẩm Ti luyện kim tấm titan.

2, Phương pháp hydro hóa hydro. Do phạm vi kích thước hạt rộng của tấm titan được sản xuất, chi phí thấp, yêu cầu ít khắt khe hơn về nguyên liệu thô và hoàn thiện công nghệ dễ dàng hơn, phương pháp này đã trở thành phương pháp sản xuất bột Ti chính trong và ngoài nước sau nhiều năm cải tiến và quảng bá. Tuy nhiên, tấm titan được điều chế bằng phương pháp này thường có hàm lượng O và N cao. Viện nghiên cứu kim loại màu Tây Bắc Trung Quốc áp dụng công nghệ khử hydro hóa để hydro hóa các thỏi để sản xuất các tấm titan chất lượng cao với hàm lượng O, N và Cl thấp. Nó có hiệu suất tuyệt vời và hiện có thể sản xuất các tấm titan có hàm lượng O dưới 0.20%. Các tấm titan đã được sản xuất hàng loạt và dự kiến ​​sẽ cung cấp các tấm titan-titan ổn định cho các bộ phận luyện kim tấm titan ô tô. Công ty TNHH Toho Titanium của Nhật Bản đã sử dụng công nghệ cải tiến để điều chế bột Ti có kích thước hạt nhỏ hơn 150 micron và hàm lượng O2 nhỏ hơn 0,15%. Trên cơ sở nghiên cứu này, Công ty TNHH Toho Titanium đã đầu tư 1 tỷ yên để tạo ra phương pháp hydrodehydro hóa với dây chuyền sản xuất bột Ti công suất 30 tấn/năm.

3, Phương pháp thu hồi hydrua kim loại. TiCl4 có thể được phục hồi bằng hydro ở nhiệt độ 3500 độ và TiO2 có thể được phục hồi bằng nhiệt carbon trên 1800 độ. Để hạ nhiệt độ phản ứng, các nhà khoa học Liên Xô cũ đề xuất khôi phục TiO2 và TiCl4 bằng CaH2, có thể thực hiện ở nhiệt độ 1100-1200 độ, phản ứng sẽ tạo ra TiH2, sau đó loại bỏ H thu được bột Ti. Do không có nguyên tố Cl tham gia phản ứng trong phương pháp này nên có thể thu được các tấm titan có hàm lượng Cl cực thấp. Người ta nói rằng chi phí của nó chỉ bằng một phần ba so với phương pháp hydrodehydro hóa truyền thống và nó đã đạt đến mức sản xuất theo kế hoạch (Kim loại màu Baoji Lihua). Mặc dù bột Ti được sản xuất bằng phương pháp này có hàm lượng H cao hơn, nhưng có thông tin cho rằng sự hiện diện của một lượng nhỏ H có lợi cho quá trình thiêu kết tấm titan và cải thiện cấu trúc vi mô, và có thể được loại bỏ hoàn toàn trong quá trình thiêu kết chân không tiếp theo. và quá trình ủ.