郭 薇，黃淑梅，何 蕾，王運(yùn)鋒，王 源

(西北有色金屬研究院，陜西 西安 710016)

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全球鈦工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步
——第31屆國際鈦協(xié)會年會報(bào)告綜述(Ⅱ)

郭 薇，黃淑梅，何 蕾，王運(yùn)鋒，王 源

(西北有色金屬研究院，陜西 西安 710016)

綜述了第31屆國際鈦協(xié)會年會有關(guān)鈦的提取、鈦材及零部件制造、表面處理等報(bào)告。著重介紹了鈦的提取和鈦粉制造的新技術(shù)，針對我國鈦資源和鈦工業(yè)狀況建議：研究從釩鈦磁鐵礦巖礦中提取鈦和直接制取鈦及鈦合金粉末的新技術(shù)；加大工藝完善、設(shè)備挖潛改造投入，提升鈦材加工的精細(xì)度，研制適應(yīng)不同應(yīng)用領(lǐng)域、不同性能要求的新型鈦合金；建立鈦切削加工數(shù)據(jù)庫，研發(fā)新型刀具和冷卻液，提高我國鈦合金切削加工的水平。

鈦粉；鈦加工材；熔鑄；表面處理；加工

0 引 言

由于鈦與鋼鐵、鋁等金屬材料相比發(fā)展時(shí)間短，僅有五六十年的歷史；且鈦的化學(xué)活性高，提取和加工難度大，成本要比鋼和鋁高得多。為此，人們在不斷地尋找低成本獲取鈦金屬的方法和低成本制造鈦零部件的途徑，從第31屆國際鈦協(xié)會年會上可見一斑。而“鈦渣直接還原制備低氧高純鈦粉”、“TiO2碳熱還原、電解制備鈦粉和Ti-6Al-4V合金粉”以及“TiCl4直接制取氫化鈦粉”等技術(shù)，極有可能會使鈦的提取和制造發(fā)生革命性巨變。

1 鈦的提取及粉末冶金

1.1 鈦粉制取

近年來，全世界鈦合金零部件增材制造技術(shù)的快速發(fā)展，催熱了鈦粉制取技術(shù)的發(fā)展。各種低成本獲取鈦粉的研究在迅速推進(jìn)。

TiCl4電解生產(chǎn)鈦粉的研究進(jìn)行了半個(gè)多世紀(jì)，已經(jīng)可以批量生產(chǎn)形狀不規(guī)則的鈦粉，有望替代克勞爾法生產(chǎn)海綿鈦。Materials and Electrochemical Research(MER) Corp.公司在20世紀(jì)90年代末發(fā)現(xiàn)，碳熱還原TiO2或含有TiO2的礦，可以得到Ti2OC。而Ti2OC在180 ℃就能夠被氯化成TiCl4，且該反應(yīng)在300 ℃以上能夠自維持，顯著降低TiCl4的獲取成本。這種低成本的TiCl4可以作為克勞爾法生產(chǎn)海綿鈦的原料，也可以用于電解生產(chǎn)鈦粉，還可以用于生產(chǎn)二氧化鈦顏料。另外，Ti2OC本身就是良導(dǎo)體，可作為陽極連續(xù)電解生產(chǎn)Ti粉，且由于某些合金元素的電解分離能力，如AlCl3為2 V，VCl3為1.8 V，與Ti從TiCl2中電解分離能力(1.9 V)相近，還可通過控制電解過程的槽電壓和合金元素離子的活度系數(shù)，將合金元素與Ti一起電解分離出來，直接獲得Ti-6Al-4V合金粉末。預(yù)計(jì)這種方法獲得的純Ti粉會比克勞爾法制備海綿鈦成本低，而Ti-6Al-4V合金粉末與克勞爾法制備海綿鈦的成本相近。Ti2OC連續(xù)電解生產(chǎn)鈦粉系統(tǒng)還帶有粉末收集、分離和電解槽除鹽功能，制備的鈦粉形貌良好且尺寸可控，能夠直接用于粉末冶金制備鈦及鈦合金零部件，還可作為增材制造鈦合金零部件的原料。

美國SRI International研究人員Jordi Perez介紹了流化床工藝制備合金和復(fù)合材料的方法。在流化床中CVD溫度低，速度快，沉淀均勻，可制備陶瓷復(fù)合材料。再引入電弧，就成了多電弧流化床反應(yīng)器。將TiCl4、其它金屬(V、Al、W、Mo、Nb等)氯化物、H2置于反應(yīng)器內(nèi)，可直接制備低氧的鈦合金顆粒，尺寸從幾十微米到毫米級。這項(xiàng)技術(shù)有可能為激光燒結(jié)和粉末冶金等規(guī)模化生產(chǎn)提供高性能原料。

美國猶他大學(xué)冶金工程教授Z. Zak Fang介紹了“高效能、低成本制備鈦的新化學(xué)途徑”。具體步驟是：①對高鈦渣進(jìn)行純化精制后，在氫氣氛中加Mg制成氫化鈦，再用鹽酸浸提副產(chǎn)物中的MgO和未反應(yīng)的鎂；②浸提后的氫化鈦熱處理除氫，獲得預(yù)計(jì)氧含量超過1%的鈦粉；③將鈦粉與鈣混合加熱至高溫(低于Ca的熔點(diǎn))進(jìn)行脫氧處理，再用稀鹽酸浸提副產(chǎn)物氧化鈣，最終得到氧含量約為0.11%鈦粉，滿足ASTM B299—2013標(biāo)準(zhǔn)要求，能耗比傳統(tǒng)的海綿鈦生產(chǎn)方法降低62%。

ADMA Products Inc.公司總裁兼首席執(zhí)行官Vladimir Moxson博士介紹了本公司從四氯化鈦直接制取氫化鈦及用氫化鈦制備鈦及鈦合金零部件的技術(shù)。四氯化鈦直接制取氫化鈦粉的裝置見圖1。其過程如下：①在830～880 ℃、氫氣氛下，鎂熱還原四氯化鈦；②在850～980 ℃真空分離氯化鎂，在800～950 ℃、26～266 Pa的殘余壓力下，向反應(yīng)器內(nèi)注入10～24.5 kPa氫氣，將多孔鈦中的液鎂和氯化鎂擠壓到另外的容器中，重復(fù)進(jìn)行，擠凈并快速蒸發(fā)；③在600 ℃，多次循環(huán)通氫氣，使海綿鈦氫化、冷卻，再在450～600 ℃氫氣氛下保持20～70 min，然后從反應(yīng)器中移出，并粉碎或碾碎至預(yù)定粒徑。其優(yōu)勢是：①通入氫氣可減少鎂還原四氯化鈦的時(shí)間，提高鎂的利用率；②通入氫氣減少80%的真空蒸餾時(shí)間；③完全省去了海綿鈦的破碎設(shè)備和工序，直接研磨成所需粒度的粉末。整個(gè)過程可節(jié)省還蒸時(shí)間24 h，降低能耗50%、成本20%。該公司用這種TiH2粉末，開發(fā)了元素粉末混合法+模壓或粉末軋制或冷等靜壓+燒結(jié)制備鈦合金零部件或用于后序鍛造、熱軋、擠壓、旋壓、環(huán)軋的鈦合金坯料生產(chǎn)工藝，已制備出Ti-6Al-4V、Ti-3Al-2.5V、Ti-662、Ti-6242、Ti-1Al-8V-5Fe、TiAl等合金的粉末冶金零部件和坯料，密度達(dá)到99%，氧和氯的含量比海綿鈦熔煉工序制備的低。并擁有中試設(shè)備，可年產(chǎn)113.5 t氫化鈦。

圖1 四氯化鈦直接制取氫化鈦粉的裝置Fig.1 Device for preparing titanium hydride powder directly from TiCl4

澳大利亞澳祿卡資源有限公司繼2014年向英國Metalysis有限公司投資2 250萬澳元、2015年投資410萬澳元后，于2016年再次追加投資1 250萬澳元，使澳祿卡在Metalysis公司持股比例由20.8%升至28.8%。Metalysis公司擁有金紅石礦直接電解制備鈦粉的專有技術(shù)。該技術(shù)可縮短從鈦礦到金屬鈦粉的生產(chǎn)周期，大幅度降低金屬鈦的獲取成本，并減少50%的能源消耗。

1.2 鈦粉末冶金

粉末冶金是近凈成形金屬零部件的一種方法，是低成本制造金屬零部件的重要手段。2014年美國粉末冶金零部件的產(chǎn)值達(dá)到了22億美元，而鈦粉末冶金零部件只有500萬美元，僅占0.2%。這其中有原料價(jià)格和供應(yīng)的問題，也有成形技術(shù)方面的問題。

Tekna Plasma Systems公司的電感耦合等離子體處理粉末的專利技術(shù)，為獲取粉末冶金性能良好的鈦及鈦合金粉末開辟了一條新途徑。電感耦合等離子體處理粉末的裝置如圖2所示。該裝置可將各種形狀不規(guī)則的金屬粉末，如海綿鈦粉、破碎鈦及鈦合金粉和球形度不好的鈦及鈦合金粉等，轉(zhuǎn)化成形狀完美的球形粉。經(jīng)檢測，粉末的流動性、振實(shí)密度和松裝密度良好，而鈦及鈦合金粉末氧含量僅略有提高。該公司已擁有80～200 kW的生產(chǎn)設(shè)備。

圖2 電感耦合等離子體處理粉末裝置示意圖Fig.2 Schematic diagram of inductively coupled plasma device for processing powder

“在氫氣中燒結(jié)得到與加工材組織和性能類似的Ti-6Al-4V合金”是Z. Zak Fang教授在本屆年會上做的另一篇報(bào)告，他在報(bào)告中指出，長期阻礙傳統(tǒng)粉末冶金產(chǎn)品發(fā)展的主要原因是燒結(jié)件需要較高的熱機(jī)械加工成本，且組織為粗大的板條狀，機(jī)械性能(包括疲勞性能、斷裂韌性)不如加工材。以氫化鈦粉為原料，采用元素法混合法混合，再通過簡單的壓制、氫氣中燒結(jié)，就可得到晶粒超細(xì)的Ti-6Al-4V合金。再經(jīng)熱處理可獲得與加工材類似的組織以及相當(dāng)?shù)钠谛阅?，而不需要進(jìn)行昂貴熱等靜壓處理，降低了粉末冶金鈦合金件的生產(chǎn)成本。該項(xiàng)研究的創(chuàng)新點(diǎn)是通過動態(tài)控制燒結(jié)過程中H2分壓，來改變氫作為臨時(shí)合金元素的相變，從而得到超細(xì)晶組織。

2 3D打印技術(shù)

近年來，3D打印技術(shù)在全球制造業(yè)掀起一股熱潮。2014年全球3D打印產(chǎn)品的總產(chǎn)值為300億元，到2015年就突破了500億元，預(yù)計(jì)到2020年有望達(dá)到1 500億元。由于3D打印技術(shù)在制造形狀復(fù)雜的鈦合金飛機(jī)零部件具有優(yōu)勢，因此備受鈦工業(yè)領(lǐng)域的關(guān)注。

美國的美鋁公司擁有AmpliforgeTM工藝。該公司耗資6 000萬美元，在匹茲堡的研發(fā)中心建立專門的3D打印部門，將3D打印技術(shù)與公司的金屬及其合金設(shè)計(jì)、制造及產(chǎn)品資格的專業(yè)性相結(jié)合，打破當(dāng)前3D打印技術(shù)的種種限制，生產(chǎn)形狀復(fù)雜、性能優(yōu)異的航空零部件，加強(qiáng)其在增材制造航空零部件領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。

為了從低技術(shù)、大容量制造向高技術(shù)、高附加值制造方面轉(zhuǎn)型，澳大利亞CSIRO增材制造研究小組正在大力推動鈦增材制造產(chǎn)業(yè)的進(jìn)程。該研究小組的22號實(shí)驗(yàn)室是增材制造技術(shù)的研究中心，其設(shè)備包括粉末床、噴吹機(jī)、聚合物3D打印機(jī)、掃描儀以及檢測設(shè)備。期望澳大利亞能在增材制造領(lǐng)域建立起強(qiáng)大供應(yīng)鏈。

美國能源局橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室研究人員Ryan R. Dehoff博士介紹了他們關(guān)于Ti-6Al-4V合金3D打印過程的現(xiàn)場監(jiān)控和大數(shù)據(jù)分析的研究進(jìn)展。數(shù)據(jù)分析是為了將科學(xué)和制造相融合，建立3D打印的框架。過程監(jiān)控對于了解3D打印的動態(tài)過程十分關(guān)鍵。

3 熔鑄技術(shù)

2005年以來全球鈦熔煉能力迅速擴(kuò)大，一個(gè)重要原因是為了降低成本。目前全球鈦的回收利用率已大幅提升，加工成本顯著降低。EB爐熔煉的技術(shù)進(jìn)步主要表現(xiàn)在：對爐膛布置進(jìn)行改進(jìn)，可獲得不同形狀的坯料(方形扁錠、厚壁空心錠等)，提高了生產(chǎn)效率；對數(shù)字化熔煉工具進(jìn)行更新，準(zhǔn)確模擬熔池中的三維狀態(tài)、上表面界面條件、側(cè)壁界面條件、鑄錠瞬態(tài)凝固階段的溫度預(yù)測等。VAR熔煉技術(shù)能夠進(jìn)行實(shí)際熔煉數(shù)據(jù)的模擬、多個(gè)電極安裝、化學(xué)成分預(yù)測、熔體分布預(yù)測以及熔煉工藝結(jié)束后的審查和處理。未來發(fā)展方向是前瞻性控制系統(tǒng)的集成、作為質(zhì)量記錄的一部分的實(shí)時(shí)仿真、“工藝過程” 仿真集成等。

γ-TiAl合金高溫強(qiáng)度和抗氧化性能優(yōu)異，用于發(fā)動機(jī)較Ti-6Al-4V合金減重10%，較鎳基合金減重50%。受提高發(fā)動機(jī)燃油效率的驅(qū)動，鈦鋁合金在航空航天和汽車領(lǐng)域的應(yīng)用正在不斷擴(kuò)大。但是由于γ-TiAl合金中通常含有28%～33%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的Al以及一定量的難熔金屬元素Cr、Mo、Nb等，需經(jīng)過3次VAR熔煉才能澆鑄成形，成本很高。Retech Systems LLC公司市場分析師Christopher Jackson帶來了經(jīng)一次等離子體電弧熔煉獲得φ53 mmγ-TiAl合金棒材的方法。且該方法澆鑄的1 200 mm長的棒材頭尾的Al含量偏差為0.2%，氧含量不超過0.05%，晶粒細(xì)小，是制備球形粉末的優(yōu)質(zhì)原料。

Buntrock Industries公司技術(shù)總監(jiān)Thomas Branscomb在會上介紹，采用離心澆注的方式，澆口盡可能小，保證金屬和型殼清潔，在高溫下短時(shí)間停留，得到的鈦合金鑄件α污染層少。他還回顧了一個(gè)客戶的對比實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)以氧化釔、氧化鋯及按1∶1比例混合的氧化釔和氧化鋯作為Ti-6Al-4V合金鑄造凝殼的內(nèi)層涂料，采用離心澆注，凝殼溫度控制在450 ℃。結(jié)果表明以氧化釔作為內(nèi)層涂料，形成的α污染層最少。雖然用氧化釔作為凝殼的內(nèi)層涂料成本會增加，但是由于鈦合金鑄件α污染層少，化學(xué)銑削量小，節(jié)約的鈦合金能夠抵消氧化釔替代氧化鋯所增加的成本。

雖然大型航空鍛件出現(xiàn)硬α相、裂紋和孔洞等缺陷的可能性極小，但是一旦出現(xiàn)就有可能造成飛機(jī)失效，因此須對其進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)。而β鍛造鈦合金的顯微組織特征會造成背散射噪聲高，從而掩蓋缺陷反射波，降低檢測的準(zhǔn)確性。為此，日本神戶制鋼通過計(jì)算機(jī)模擬散射技術(shù)，提高超聲波檢驗(yàn)的可靠性，并用該技術(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室尺度和產(chǎn)品尺度的鈦合金鍛件超聲波檢驗(yàn)，證明該技術(shù)提高了超聲波檢測的可靠性。

4 表面處理及表面改性

鈦及鈦合金從鑄錠到成品每道熱加工工序都會產(chǎn)生氧化層、裂紋、折皺等各種表面缺陷，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，必須在進(jìn)行下一道工序前進(jìn)行表面修磨，除去氧化皮、裂紋、折皺等表面缺陷。去除方式主要是磨削。磨削的作業(yè)環(huán)境非常惡劣，美國等發(fā)達(dá)國家已基本采用機(jī)器磨削，操作環(huán)境也得到改善?！扳伇砻嫣幚砑夹g(shù)的進(jìn)步”的報(bào)告對比了20世紀(jì)和21世紀(jì)修磨技術(shù)的進(jìn)步。 20世紀(jì)生產(chǎn)能力較低，設(shè)備和操作都是不連續(xù)性的，導(dǎo)致表面粗糙度不均勻，控制系統(tǒng)為手動配電盤，操作間環(huán)境比較差。而21世紀(jì)為全數(shù)字化控制系統(tǒng)，磨削更加精準(zhǔn)；詳盡可靠的數(shù)據(jù)提高了砂輪的使用壽命；操作間設(shè)計(jì)符合人體工程學(xué)，具有防塵、隔音功能，環(huán)境舒適；一臺設(shè)備可以磨削不同形狀和不同尺寸的材料，具有普適性。

MetCon LLC公司首席執(zhí)行官Kurt Faller介紹了該公司鈦材表面修磨采用了電化學(xué)修磨的新技術(shù)。該技術(shù)是將待處理的鈦部件作為陽極，一個(gè)或多個(gè)金屬導(dǎo)體作為陰極，置于電解槽中，電解液為水+檸檬酸(≤300 g/L)+氟化氫銨(≥10 g /L)，通直流電，處理溫度≥54 ℃,電解去除鈦合金表面α污染層,鈍化裂紋尖端。與傳統(tǒng)的磨削技術(shù)相比，每道工序的金屬去除率降低4%，成本降低約5%。

澳大利亞Callidus Welding Solutions公司首席執(zhí)行官Gary Lantzke介紹：在提取紅土礦中的鎳時(shí)，需要在240 ℃、45 MPa下，用98%的濃硫酸進(jìn)行處理，處理系統(tǒng)中流量控制閥、攪拌葉片、蒸汽管道、送風(fēng)管道、礦漿管道等均為鈦制。由于長期處于高壓酸浸的環(huán)境下，鈦部件腐蝕、磨損嚴(yán)重。在鈦部件表面涂覆氮化鈦，其耐腐蝕和耐磨損性能得到顯著提高。這一技術(shù)有望在石油、天然氣及汽車領(lǐng)域用的鈦制品中得到應(yīng)用。

5 加工技術(shù)

Walter USA LLC公司切削工具專家Kevin Maples先生帶來的“刀具切削刀刃及涂層的進(jìn)步”報(bào)告中指出，由于鈦熱導(dǎo)率低、抗拉強(qiáng)度和韌性高以及高溫下化學(xué)活性高，切削加工時(shí)不但刀刃承受高的熱負(fù)荷，而且加工件極易被污染。因此，刀具需要較大的前角來形成切屑，刀刃需要進(jìn)行珩磨或修圓，以保證插入時(shí)不崩、不斷；還需對工件和刀具實(shí)施冷卻，冷卻劑與水混合的濃度為10%～12%。還介紹了刀具的兩種涂層工藝。一種是CVD工藝，在涂層爐、800～1 100 ℃下，將混合物氣體蒸發(fā)到硬質(zhì)合金刀具上，形成細(xì)晶(為熱力學(xué)穩(wěn)定相)，并殘存拉應(yīng)力，厚度因硬質(zhì)合金牌號而定，一般在 5～20 μm，用于刀刃不那么鋒利的可轉(zhuǎn)換硬質(zhì)合金刀具。另一種是PVD工藝，在高真空系統(tǒng)、400～600 ℃下，霧化涂層材料，帶電的粒子被硬質(zhì)合金刀具吸附，形成納米晶或細(xì)晶(為亞穩(wěn)定相)，殘存壓應(yīng)力，厚度因硬質(zhì)合金牌號而定，一般在2～5 μm，用于刀刃鋒利的可轉(zhuǎn)換硬質(zhì)合金刀具。兩種涂層刀具的斷面組成見圖3。

圖3 兩種涂層刀具的斷面組成Fig.3 Section compositions of tools with different coating

來自Walter USA公司美洲區(qū)域競爭力中心經(jīng)理William Radtke介紹：2013年初，瓦爾特與茨維考西撒克遜應(yīng)用科學(xué)大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所合作，對液體二氧化碳低溫加工鈦金屬進(jìn)行了基礎(chǔ)研究。設(shè)計(jì)了具有獨(dú)特噴嘴的單通道和雙通道加工渦輪葉片的F2334R滾刀，如圖4所示。二氧化碳以液態(tài)形式由通道流過刀具，壓力為60 Pa，直接噴在切削刀刃的附近，然后膨脹形成干冰，達(dá)到冷卻效果。雙通道可同時(shí)供應(yīng)兩種不同類型的冷卻劑：一道供二氧化碳，另一道供MQL或壓縮空氣或乳化液。對比了MQL、 乳化液、二氧化碳及其各種冷卻劑組合的冷卻效果。結(jié)果表明，二氧化碳冷卻效果最具優(yōu)勢，利用CO2冷卻，工件、刀具的溫度在25.5 ℃以下，可提高工具壽命和生產(chǎn)效率。瓦爾特通過這種開拓性基礎(chǔ)研究，并與瑞士斯達(dá)拉格機(jī)械工程公司密切合作，率先成為全世界低溫冷卻技術(shù)的專業(yè)刀具公司，為行業(yè)的各種應(yīng)用提供了切實(shí)可行的解決方案。

圖4 加工渦輪葉片的F2334R單通道(a)和雙通道滾刀(b)Fig.4 Single (a) and double (b) channel F2234R button cutter for turbine blade machining

6 結(jié) 語

從第31屆國際鈦協(xié)會年會大會交流來看，低成本提取鈦的技術(shù)研究和鈦及鈦合金粉末制備技術(shù)的研究非常活躍，并取得了一定的成果，有望大幅度降低鈦的獲取成本和零部件的制造成本。EB爐熔煉技術(shù)有了長足的進(jìn)步，通過改變爐膛布置，可以獲得不同形狀的錠坯，如空心錠等，提高了金屬利用率。鈦及鈦合金的切削加工開發(fā)出新的低溫切削方法。IMS Co.公司總裁Berthold P. Erdel博士從他關(guān)注的航空產(chǎn)品預(yù)測：“輕、小、快、智能、強(qiáng)大”的概念將滲透到所有的制造業(yè)中，受燃料效率更高，操作更輕、更快、更安全以及更低環(huán)境影響的刺激，航空產(chǎn)業(yè)比汽車產(chǎn)業(yè)更加需要先進(jìn)的材料；制造業(yè)創(chuàng)新有相當(dāng)一部分是以材料創(chuàng)新為基礎(chǔ)，來滿足零部件日益提高的強(qiáng)度、不斷減少的重量、更高的耐熱性、更少的維護(hù)、更低的噪音、更長的安全使用壽命等需求；先進(jìn)的制造應(yīng)從以加工為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐圆牧蟿?chuàng)新為中心。

與國外相比，我國鈦工業(yè)的規(guī)模和產(chǎn)量均居世界第一，但創(chuàng)新性投入欠缺。為此對我國鈦工業(yè)發(fā)展提出以下幾點(diǎn)建議。

(1)我國的鈦礦資源豐富，但大多為釩鈦磁鐵礦巖礦，提取和冶煉困難，成本要比砂礦和金紅石高，在市場上的競爭力弱。應(yīng)加大從釩鈦磁鐵礦巖礦中提取鈦和直接制取鈦及鈦合金粉末的研究，創(chuàng)出適合我國鈦資源開發(fā)利用的新路子。

(2)我國鈦工業(yè)裝備已經(jīng)達(dá)到了世界一流水平，但是加工技術(shù)還沒有達(dá)到世界一流，尤其是在世界工業(yè)即將步入4.0的時(shí)代，應(yīng)加大工藝完善、設(shè)備挖潛改造投入，提升我國鈦加工材的精細(xì)度，降低生產(chǎn)成本。與此同時(shí)還應(yīng)加大適應(yīng)不同領(lǐng)域、不同性能要求的新合金的研制。

(3)鈦合金的切削加工難度大。隨著我國飛機(jī)制造業(yè)的迅速崛起，鈦及鈦合金切削加工需求將會快速增長。而我國在切削加工方面未建立起數(shù)據(jù)庫的支撐，切削工藝制定憑經(jīng)驗(yàn)和試錯(cuò)完成，生產(chǎn)效率較低。切削刀具和冷卻液的研究與國外還存在一定的差距。應(yīng)在加工數(shù)據(jù)庫的建設(shè)以及新型刀具和冷卻液的研發(fā)方面投入，提升我國鈦合金切削加工的水平。

Technological Progress of Global Titanium Industry——Review of Reports from 31stAnnual Conference of International Titanium Association (Ⅱ)

Guo Wei,Huang Shumei,He Lei,Wang Yunfeng,Wang Yuan

(Northwest Institute for Nonferrous Metal Research,Xi’an 710016, China)

The reports about extraction of titanium, manufacturing of titanium materials and parts, and surface treatment from 31stannual conference of International Titanium Association were reviewed. The new techniques of titanium extraction and titanium powder production were introduced. Some proposals were put forward according to the type of titanium resources and current situation of the titanium industry in China. New technology of titanium extraction from vanadium titanium magnetite ore and the preparation of titanium and titanium alloy powder should be studied. The process of titanium production should be improved, the investment to upgrade the equipments should be increased, in order to enhance the domestic titanium processing accuracy and develop new titanium alloy which can meet requirements for new applicaions. The titanium machining database should be established, and new tools and coolant should be developed, in order to enhance the level of titanium alloy machining.

titanium powder; titanium mill products; melting and casting; surface treatment; machining

2016-03-07

陜西省科技資源開放共享平臺項(xiàng)目(2015FWPT-19)；西安市未央?yún)^(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目(ZX201405)

黃淑梅(1960—)，女，高級工程師。

TG146.2+3

A

1009-9964(2016)04-0012-05