汽車制造行業(yè)用鈦合金板的材料提取方法

鈦板具有密度小、比強度高和耐腐蝕等特性，在汽車行業(yè)具有很大的運用潛力。在轎車上運用鈦及鈦合金，可到達(dá)節(jié)油、下降發(fā)動機噪音及振蕩，進(jìn)步壽數(shù)的效果。可是，長期以來汽車用資料一直是鋼、Al等資料的全國，Ti材要進(jìn)入汽車市場，除了本身的功能優(yōu)勢外，還必須進(jìn)一步地下降本錢至汽車業(yè)能夠接受的水平。汽車用Ti鈦板冶金零件是一個很有遠(yuǎn)景的范疇，但當(dāng)前受本錢等要素的制約，運用推行發(fā)展緩慢。選用領(lǐng)先的鈦板冶金技能制備Ti鈦板冶金零件，不只能夠極大地下降本錢，而且有助于Ti及其合金在汽車工業(yè)中的推行，使之變成繼航空航天工業(yè)后又一個大的運用范疇。開發(fā)低本錢鈦及其合金鈦板，能夠為汽車用鈦鈦板冶金零件供給低本錢的質(zhì)料。從現(xiàn)有的技能來看，適合于汽車工業(yè)用的首要有海綿Ti粉法，氫化脫氫法和金屬氫化物復(fù)原法。

1、海綿Ti粉法

這是當(dāng)前在本錢方面能夠滿意汽車工業(yè)需求鈦板的一種辦法，首要使用傳統(tǒng)的出產(chǎn)海綿Ti及其過程中的殘料，將其破碎；所獲鈦板往往比擬粗，且富含較高的Cl元素。美國華昌公司選用氣相法將TiCl4和Mg蒸氣接連引進(jìn)850℃的管狀爐內(nèi)，敏捷生成細(xì)的Ti粉和MgCl2，但這樣的細(xì)粉與MgCl2別離較艱難，而且O含量高;日本創(chuàng)造一種噴霧反響法，把氣體噴射到液態(tài)Mg上，使其反響生成微粒，試驗標(biāo)明，每100克Mg和400克TiCl4可制備出粒度為數(shù)十微米的Ti粉約100克，出產(chǎn)功率進(jìn)步了2倍，本錢下降50%，可望用作鈦板冶金Ti制品的質(zhì)料。

2、氫化脫氫法

這種辦法因為所出產(chǎn)的鈦板粒度規(guī)劃寬、本錢低，對質(zhì)料的需求不嚴(yán)苛，技術(shù)較易完成，通過多年的改進(jìn)和推行，當(dāng)前已變成國內(nèi)外制取Ti粉的首要辦法。但這種辦法制備的鈦板往往O，N等含量偏高。中國西北有色金屬研討院選用氫化脫氫技術(shù)把鑄錠氫化脫氫，制備出了低O，N，Cl的高質(zhì)量鈦板，具有杰出的功能，當(dāng)前已能出產(chǎn)出O含量小于0.20%的鈦板，并已完成批量化出產(chǎn)，有望為汽車用鈦板冶金零件供給安穩(wěn)的鈦鈦板。日本東邦鈦公司使用改進(jìn)的技術(shù)制備了粒度小于150微米，O含量小于0.15%的Ti粉；在此研討基礎(chǔ)上，東邦鈦公司出資十億日元締造了年產(chǎn)30噸氫化脫氫法Ti粉出產(chǎn)線。

3、金屬氫化物復(fù)原法

TiCl4能夠在3500℃下用氫復(fù)原，TiO2在1800℃以上能夠用碳熱復(fù)原。為下降反響溫度，前蘇聯(lián)科學(xué)家提出用CaH2來復(fù)原TiO2和TiCl4，能夠在1100～1200℃溫度下進(jìn)行，反響生成TiH2，然后脫H可得到Ti粉。因為這種辦法沒有Cl元素參加反響，所以能夠獲得Cl含量極低的鈦板。盡管這種辦法出產(chǎn)的Ti粉中有較高的H含量，但據(jù)報道，少數(shù)H的存在有利于鈦板的燒結(jié)和改進(jìn)顯微安排，而且可在隨后的真空燒結(jié)和退火過程中徹底去掉。