提出了"多級(jí)深度熱還原"的理念,即鎂/鋁熱自蔓延-多級(jí)深度還原制備鈦及鈦合金技術(shù),利用該技術(shù)成功制備出純度為99. 69%的高純還原鈦粉,氧含量<0. 15%的Ti6Al4V合金粉;制備出20 kg級(jí)的Ti Al合金鑄錠,其Ti/Al原子比為1∶1,氧含量為0. 09%。該研究成果已在山東淄博傅山企業(yè)集團(tuán)推廣應(yīng)用,所建成的200 t/a鈦粉生產(chǎn)線于2019年12月全線貫通投產(chǎn)。實(shí)踐證明,該技術(shù)有效解決了傳統(tǒng)金屬熱還原無法徹底還原TiO₂直接制備鈦及鈦合金的難題,可使鈦材生產(chǎn)成本降低30%左右,為鈦材低成本清潔制備與應(yīng)用奠定了工業(yè)化基礎(chǔ)。 

【文章來源】：鈦工業(yè)進(jìn)展. 2020,37(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

不同工藝制備的鈦鋁釩合金SEM照片

圖2是一步強(qiáng)化還原和多級(jí)還原工藝制備的高鈦鐵合金SEM照片。從圖2可以看出，采用一步強(qiáng)化還原制備的高鈦鐵合金中存在明顯的氧化物夾雜和氣孔缺陷，這是因?yàn)橐徊竭�原金渣分離效果不理想。此時(shí)合金中Ti含量為72.10%,O含量為0.59%，但Al殘留高達(dá)7.8%，明顯超過標(biāo)準(zhǔn)要求。而先在還原劑不足的條件下進(jìn)行鋁熱自蔓延還原，然后進(jìn)行二次深度還原精煉制備的高鈦鐵合金中，無氧化物夾雜和氣孔缺陷，且Ti含量進(jìn)一步提高到73.25%,Al殘留僅為1.5%,O含量降至0.23%。圖3是采用多級(jí)還原+冷坩堝精煉制備的20 kg級(jí)Ti Al合金鑄錠及其組織的照片。該Ti Al合金鑄錠中Ti/Al原子比為1∶1,O含量為0.09%，實(shí)現(xiàn)了由Ti O2直接制備Ti Al合金的技術(shù)突破。

圖3是采用多級(jí)還原+冷坩堝精煉制備的20 kg級(jí)Ti Al合金鑄錠及其組織的照片。該Ti Al合金鑄錠中Ti/Al原子比為1∶1,O含量為0.09%，實(shí)現(xiàn)了由Ti O2直接制備Ti Al合金的技術(shù)突破。圖4為采用多級(jí)還原+冷坩堝精煉制備的Ti Al合金壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線。表1為Ti Al合金在不同溫度下的力學(xué)性能測試結(jié)果。與文獻(xiàn)[17]報(bào)道的Ti Al合金性能相比，多級(jí)還原+冷坩堝熔煉制備的Ti Al合金在900℃下的屈服強(qiáng)度是文獻(xiàn)值的2.5倍，斷裂強(qiáng)度是文獻(xiàn)值的2.2倍，楊氏模量是文獻(xiàn)值(160～176 GPa)的5.3～5.8倍。

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]循環(huán)熱處理對(duì)TiAl基合金組織與性能的影響[D]. 彭超群.中南大學(xué) 2001



本文編號(hào)：3340968