钛材生产工艺
钛材生产工艺
钛材生产工艺目前,金属钛生产的工业方法是可劳尔法,产品为海绵钛。
制取钛材传统的工艺是将海绵钛经熔铸成锭,再加工而成钛材。
按此,从采矿到制成钛材的工艺过程的主要步骤为: 钛矿 - 采矿 - 选矿 - 太精矿 - 富集 - 富钛料 - 氯化 - 粗 TiCl4- 精制 - 纯 TiCl4- 镁复原 - 海绵钛 - 熔铸 - 钛锭 - 加工 - 钛材或钛部件上述步骤中如果采矿得到的是金红石,那么不必经过富集,可以直接进行氯化制取粗 TiCI4 。
另外,熔铸作业应属冶金工艺,但有时也归入加工工艺。
上述工艺过程中的加工过程是指塑性加工和铸造而言。
塑性加工方法又包括锻造、 挤压、轧制、拉伸等。
它可将钛锭加工成各种尺寸的饼材、环材、板材、管材、棒材、型材等制品,也可用铸造方法制成各种形状的零件、部件。
钛和钛合金塑性加工具有变形抗力大;常温塑性差、 屈服极限和强度极限比值高、回弹大、 对缺口敏感、变形过程易与模具粘结、加热时又易吸咐有害气体等特点,塑性加工较钢、铜困难。
故钛和钛合金的加工工艺必须考虑它们的这些特点。
钛采用塑性加工, 加土尺寸不受限制, 又能够大批量生产,但成材率低, 加工过程中产生大量废屑残料。
针对钛塑性加工的上述缺点, 近年来开展了钛的粉末冶金工艺。
钛的粉末冶金流程与普通粉末冶金相同, 只是烧结必须要在真空下进行。
它适用于生产大批量、小尺寸的零件,特别适用于生产复杂的零部件。
这种方法几乎无须再经过加工处理,成材率高, 既可充分利用钛废料作原料,又可以降低生产本钱, 但不能生产大尺寸的钛件。
钛的粉末冶金工艺流程为 : 钛粉 ( 或钛合金粉 )- 筛分 - 混合 - 压制成形 - 烧结 - 辅助加工 - 钛制品。
钛材生产的原那么流程 钛材除了纯钛外, 目前世界上已经生产出近 30 种牌号的钛合金。
使用最广泛的钛合金是 Ti-6Al-4V ,Ti-5Al —2.5Sn 等。
钛及钛合金的应用情况钛别牌号主要特性用途举例这是以碘化物法所获得的高纯度钛,故称碘法钛, 由于高纯度的钛强度较低,它作为结构或称化学纯钛。
钛的工艺流程
钛的工艺流程钛是一种具有高强度、低密度且耐腐蚀性能出色的金属材料,广泛应用于航空、航天、化工、医疗器械等领域。
下面将为大家介绍一下钛的工艺流程。
一、原料准备:钛的原料主要有钛铁矿石和钛化钯。
首先需要将矿石进行破碎、粉碎和筛分,得到粒径均匀的矿石粉末。
然后将矿石粉末与钛化钯按一定比例混合,形成钛合金原料。
二、热处理:将钛合金原料放入高温炉中,进行熔炼和热处理。
这一步主要是使钛合金原料充分熔化,消除杂质,提高材料的纯度和均匀度。
在熔炼过程中,需要控制炉内的温度和氧气含量,确保钛合金的化学成分符合要求。
三、锻造:将经过热处理的钛合金块放入锻造机中,进行锻造加工。
锻造是通过对钛合金块进行加热和压制,使其发生塑性变形,改变其形状和内部结构。
锻造过程中需要控制温度、压力和变形速率,以确保得到高质量的钛合金坯料。
四、加工:经过锻造后的钛合金坯料需要进行进一步的加工,包括切割、铣削、钻孔等工艺。
这些加工过程主要是将钛合金坯料加工成所需的形状和尺寸,以便后续的使用。
五、表面处理:为了提高钛的表面质量和耐腐蚀性能,常常需要进行表面处理。
常见的表面处理方法有阳极氧化、电镀和喷涂等。
阳极氧化是将钛制品浸入硫酸等电解液中,通过电解反应形成一层氧化膜,提高钛制品的耐腐蚀性能和表面光泽。
六、检验和质量控制:在钛的加工过程中,需要进行一系列的检验和质量控制,以保证产品的质量符合要求。
常见的检验项目包括化学成分分析、力学性能测试、金相组织分析等。
只有通过了这些检验,才能够保证钛制品的质量和使用性能。
七、产品包装和出厂:经过检验合格的钛制品进行清洁、防锈处理后,进行产品包装,以便运输和存储。
常见的包装方法有木箱、纸箱、铁桶等。
然后,钛制品出厂,可以交付给客户使用。
综上所述,钛的工艺流程主要包括原料准备、热处理、锻造、加工、表面处理、检验和质量控制、产品包装和出厂等环节。
每个环节都需要严格控制工艺参数和质量标准,以确保最终产品的质量符合要求。
钛板的生产工艺
钛板的生产工艺
钛板的生产工艺主要包括下列步骤:
1. 钛矿选矿:选择高品质的钛砂进行矿选,去除杂质和掺杂物质。
2. 钛砂还原:将精选好的钛砂和还原剂(通常是铝粉)在高温高压的条件下反应,得到精纯的钛锭。
3. 钛锭熔炼:将钛锭切割成小块,在真空或气体保护下进行熔炼,得到钛液。
4. 钛液浇铸:将钛液倒入铸模中,通过冷却和凝固过程,形成钛板。
5. 钛板加工:对钛板进行机械加工、冷拔、热加工等处理,使其达到特定的形状、尺寸和机械性能。
6. 表面处理:对钛板进行抛光、酸洗、电化学陶瓷等表面处理,提高其耐腐蚀性和美观度。
以上是钛板的常规生产工艺流程,实际生产中还可能涉及其他的工艺步骤,具体取决于钛板的品种和用途。
高纯钛制备工艺研究
高纯钛制备工艺研究一、高纯钛的主要制备方法高纯钛的制备方法可分为化学精制和物理精制方法,化学精制主要是借助氧化、还原、络合等化学反应分离杂质,物理精制则是利用主体金属与杂质的物理性质的差异,达到主体金属的高纯度化。
为获得高纯度金属钛,通常先采用化学方法获得一定纯度的金属,然后用物理方法达到更高的纯度。
目前,国内外得到广泛应用的制备高纯钛的工艺有Kroll 法(Mg热还原法)、碘化钛热分解法、熔盐电解法以及电子束熔融精炼法等,其中电子束熔融精炼法属于物理精制方法。
图1所示为制备高纯钛的可能的途径。
图1 制备高纯钛的可能途径1. Mg热还原法Mg热还原法(Kroll法)是1938年由卢森堡科学家W.J.KroU提出并于1948年在美国杜邦公司成功实现了钛的工业规模生产、目前应用最广的生产海绵钛的方法。
该方法采用纯金属Mg作为还原剂将TiCl4还原得到海绵状的纯金属钛。
其反应装置和主要工艺流程如图2、图3。
Mg热还原工艺中,Mg与TiCl4的还原反应是在密闭的钢制反应器中进行的,首先将纯金属镁放入反应器中并充满惰性气体,加热使镁熔化,在800~900℃下,以一定的流速通入TiCl4,使之与熔融的镁反应,主要反应的反应式为:TiCl4+2Mg=Ti+2MgCl2(1-1)图2 Kroll法设备示意图图3 Kroll法制备金属钛的流程由Kroll法制备金属钛的流程图3可知,若要用该方法制得高纯度的金属钛,必须首先获得高纯度的TiCl4和高纯Mg,TiCl4中的杂质在下一步还原工序中会按4倍的量转移到海绵钛中去。
通常,为了获得普通海绵钛只需TiCl4纯度达到99.9%以上,而要获得高纯钛则需TiCl4纯度达到99.99999%以上。
为了获得高纯度的TiCl4,通常采用多级精馏的方法除去其中高沸点和低沸点的杂质,如SiCl4、FeCl3、AiCl3等,而对于与TiCl4沸点相近的杂质VOCl3则须用化学方法除去。
钛的加工工艺
钛的加工工艺钛是一种重要的金属材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。
为了充分发挥钛材料的优势,需要对其进行加工和处理。
本文将介绍钛的加工工艺,包括钛的切削加工、热加工和化学加工等方面。
钛的切削加工是指通过机械力的作用,利用切削刀具对钛材料进行切削、铣削、钻孔等加工过程。
切削加工是一种常用且高效的加工方法,可以实现对钛材料的形状和尺寸的精确控制。
在钛的切削加工过程中,需要注意选择合适的刀具材料和刀具几何参数,以及控制切削速度、进给量和切削液的使用等因素,以确保加工质量和效率。
热加工是指通过加热和塑性变形来对钛材料进行加工的方法。
常见的热加工方法包括热轧、热挤压和热拉伸等。
热加工可以改善钛材料的塑性和变形能力,使其更容易加工成所需的形状和尺寸。
在热加工过程中,需要控制加热温度、变形速度和保温时间等参数,以确保加工过程的稳定性和产品质量。
化学加工是指利用化学反应对钛材料进行加工和处理的方法。
常见的化学加工方法包括酸洗、电化学抛光和电镀等。
化学加工可以改善钛材料的表面质量和性能,增加其耐腐蚀性和美观度。
在化学加工过程中,需要选择合适的处理液和工艺条件,并控制加工时间和温度等参数,以确保加工效果和产品质量。
除了以上介绍的切削加工、热加工和化学加工外,还有其他一些钛的加工工艺,如粉末冶金、焊接和喷涂等。
粉末冶金是一种将钛粉末通过压制和烧结等工艺制备成零件的方法,可以实现复杂形状和大批量生产。
焊接是一种通过熔化和凝固的方式将钛材料连接在一起的方法,常用于制造航空航天和化工设备等领域。
喷涂是一种将钛材料喷射到基底表面形成涂层的方法,可以提高基底材料的耐磨性和防腐蚀性。
钛的加工工艺包括切削加工、热加工、化学加工以及其他一些特殊的加工方法。
选择合适的加工工艺对于实现钛材料的优化加工和应用至关重要。
随着科技的发展和工艺的进步,相信钛的加工工艺将不断完善和创新,为钛材料的应用开拓更广阔的空间。
海绵钛生产工艺
海绵钛生产工艺导言:海绵钛是一种常用的金属材料,在航空航天、汽车制造、化工等领域有着广泛的应用。
海绵钛生产工艺是指将钛矿石经过一系列的物理和化学处理,制成可用于各种生产过程的海绵状钛金属。
本文将介绍海绵钛的生产工艺流程和相关的工艺参数。
一、原料准备生产海绵钛的首要步骤是原料准备。
通常采用的原料是钛矿石,如金红石矿石、钛铁矿石等。
首先需要进行矿石的选矿和研磨,以确保矿石中的有用成分得到充分利用。
选矿过程中需要根据矿石的性质进行浮选、重选等物理处理,去除其中的杂质和非金属矿物。
然后对选矿后的矿石进行研磨,使其颗粒度适合后续的冶炼过程。
二、氯化法还原氯化法还原是生产海绵钛的关键步骤之一。
在该工艺中,研磨后的钛矿石与氯化剂(通常为氯化钠)一同放入还原炉中进行还原反应。
在高温下,钛矿石中的金属钛与氯化剂反应生成氯化钛。
该反应的化学方程式为TiO2 + 2Cl2 + 2C → TiCl4 + 2CO。
在反应过程中,还需要控制适当的温度和氯化剂的用量,以确保反应的顺利进行。
三、氯化钛精炼氯化钛精炼是对还原后的氯化钛进行处理,以提高钛金属纯度的过程。
首先,将还原后的氯化钛蒸发至一定浓度,然后通过减压蒸馏的方法将其中的杂质物质去除,得到较为纯净的氯化钛。
接下来,将氯化钛与镁粉反应,生成镁氯化物和钛金属。
该反应的化学方程式为TiCl4 + 2Mg → Ti + 2MgCl2。
通过该反应可以将氯化钛中的杂质进一步去除。
四、钛金属粉末制备将得到的钛金属通过研磨和筛分等工艺处理,制备成不同颗粒度的钛金属粉末。
钛金属粉末的颗粒度可以根据不同的需求进行调整。
钛金属粉末是制备海绵钛的基础原料,其颗粒度和纯度对最终产品的性能有着重要影响。
五、海绵钛制备海绵钛的制备是利用钛金属粉末进行烧结的过程。
首先,将钛金属粉末与一定比例的钛粉混合均匀,然后将混合物放入烧结炉中进行烧结。
在高温下,钛金属粉末之间发生扩散和烧结,形成海绵状的钛金属结构。
海绵钛生产工艺流程
海绵钛生产工艺流程
海绵钛,又称空气海绵钛,是一种新型复合型钛合金,具有钛材料抗腐蚀性及超高强
度和轻质的优点,广泛应用于医疗器械、汽车、航空航天、高性能运动器材、手表壳以及
高精密的半导体结构等领域和行业里。
它的制作在我国及世界一些国家均已经普及。
海绵钛的生产工艺一般分为两个主要部分:冷锻成型和烧结成型。
冷锻成型是利用钢
模具把钛材料延展,形状成海绵型后进行热处理。
该工序可以制造出硬度高、尺寸精确、
结构坚固、定形准确的海绵钛零件。
烧结成型则就是把固态钛粉末填充到有型的塑料壳中,通过高温烧结而成。
海绵钛生产的主要工艺步骤包括:
1、钛材料准备:将消耗的钛成块材料进行清理,分解,加工,脱氢和研磨,以确保
其粒度分布的合理性,使其颗粒具有统一的大小,准备好钛材料用于制备海绵钛;
2、成型步骤:按照设计要求,采用冷锻成型或者烧结成型来制备海绵钛零件,并进
行热处理;
3、检测步骤:检测制备出来的海绵钛零件,主要检验在冷加工尺寸控制,形状分析,以及材料纯度等。
此外,仍需进行力学测试,抗腐蚀测试,耐磨性测试,金相检测等检验,以确保海绵钛的性能及其它的物理质量符合约定;
4、装配步骤:根据客户要求,将海绵钛零件有机关组装成装备,并进行性能测试,
验证各类技术参数符合要求;
5、特殊工艺步骤:如果需要,根据客户需求,可进行表面处理,微细加工,包括精
光加工,拉丝处理,抛光处理,热处理,氧化处理等。
以上就是海绵钛生产工艺流程的大致介绍。
生产过程要求材料精品看度高,双向配合,表面处理性能十分优良,因而生产时要求设备与技术力量均要具备精度要求。
钛管制作工艺流程
钛管制作工艺流程钛管是一种常用的金属管材,广泛应用于航空航天、化工、海洋工程等领域。
下面将介绍钛管制作的工艺流程。
一、原材料准备钛管制作的第一步是准备原材料。
钛是一种轻质、高强度的金属,其在自然界中以氧化物的形式存在。
首先需要将钛矿石经过炼矿、冶炼等工艺处理,提取出纯净的金属钛。
然后对金属钛进行加热处理,将其熔化成液体。
二、钛管制备1. 钛液制备:将熔化的金属钛倒入钛液制备设备中,控制温度和压力,使钛液呈现出适合制作钛管的状态。
2. 钛管成型:将钛液经过专用工艺设备,如挤压机、铸造机等进行成型。
钛液经过模具或挤出口,形成钛管的初步形状。
这一步骤可以根据需要进行多次重复,以获得更精确的尺寸和形状。
3. 钛管热处理:将初步成型的钛管进行热处理,通过加热和冷却的过程,使钛管内部的晶粒重新排列,消除应力和缺陷,提高钛管的力学性能和耐腐蚀性。
三、钛管表面处理1. 钛管清洗:将热处理后的钛管进行清洗,去除表面的氧化物、灰尘等杂质。
清洗的方法可以采用酸洗、喷砂等方式。
2. 钛管抛光:对清洗后的钛管进行抛光处理,使其表面光滑度达到要求。
抛光可以采用机械抛光、化学抛光等方式。
3. 钛管氧化处理:将抛光后的钛管进行氧化处理,形成一层氧化膜。
氧化膜可以提高钛管的耐腐蚀性能和附着力,同时也可以起到美观的作用。
四、钛管加工1. 钛管切割:根据需要,将钛管切割成所需的长度和形状。
切割可以采用机械切割、激光切割等方式。
2. 钛管焊接:将切割后的钛管进行焊接,可以采用TIG焊、电弧焊等方式。
焊接后的钛管需要进行焊缝处理,以保证焊接部位的力学性能和耐腐蚀性。
3. 钛管表面处理:根据需要,对钛管进行表面处理,如喷涂、镀层等,以提高其耐腐蚀性能和装饰性。
五、质检与包装1. 钛管质检:对制作完成的钛管进行质量检验,包括外观检查、尺寸测量、力学性能测试等。
确保钛管符合相关标准和要求。
2. 钛管包装:将质检合格的钛管进行包装,以防止在运输和储存过程中受到损坏。
金属钛的制取方法术(三篇)
金属钛的制取方法术钛及其合金具有密度小耐腐蚀、耐高温等优异性能。
世界钛工业正经历着以航空航天为主要市场的单一模式,向冶金、能源、交通、化工、生物医药等民用领域为重点发展的多元模式过渡。
目前世界上能进行钛工业化生产的国家只有美国、日本、俄罗斯、中国等少数国家,钛的世界年总产量仅有几万吨。
但是由于钛的重大战略价值和在国民经济中的地位,钛将成为继铁、铝之后崛起的“第三金属”,21世纪将是钛的世纪。
当前钛的生产方法当前钛的生产采用金属热还原法,其是指利用金属还原剂(R)与金属氧化物或氯化物(Mx)的反应制备金属M。
已经实现工业化生产的钛冶金方法为镁热还原法(Kroll法)和钠热还原法(Hunter法)。
因为Hunter法比Kroll法生产成本高,所以目前在工业中广泛应用的方法只有Kroll法。
Kroll法从1948年开发当初就因其成本高、还原效率低而受到批评。
半个世纪过去了,该工艺并没有根本的改变,仍然是间歇式生产,未能实现生产的连续化。
金属钛生产方法的新动向世界钛工业经过几十年的发展,尽管对Kroll法和Hunter法进行了一系列的改进,但它们均是间歇操作,小的改进并不能大幅度降低钛的价格。
因此应开发新的、低成本的连续化工艺才能从根本上解决高生产成本这一问题。
为此,研究人员进行了大量的实验和研究。
当前研究的重点有以下几种方法:电化学还原法为了降低成本,人们对金属钛直接除氧进行了研究。
国外有人用电化学的方法使钛中固溶氧的浓度降低到检出界限(500ppm)以下。
他们认为在电化学除氧的过程中,除氧剂钙在电解氯化钙熔盐时产生,O2-在阳极以CO2或CO的形式析出。
这种新型高纯化方法,不仅用于钛的脱氧,而且适用于钇、钕等稀土金属,并且可使氧含量降低到10ppm。
电化学的方法的工业化实验的流程是:首先将二氧化钛粉末用浇注或压力成形,烧结后作阴极,以石墨为阳极,以CaCl2为熔盐,在石墨或钛坩埚中进行电解。
所加电压2.8V~3.2V,低于CaCl2的分解电压(3.2V~3.3V)。
钛及钛合金锻造生产工艺规程汇总
钛及钛合金锻造生产工艺规程汇总一、铸锭的准备1生产工艺员在接到生产作业计划后,要仔细对计划部分内容进行审核,如有问题,及时和计划员沟通,确定无误后,方可编制生产工艺。
并通知相关人员到库房领料。
2领料人员应根据GB/3620.1 钛及钛合金牌号和化学成分及化学成分允许偏差 GB/3620.2及企标的有关规定,核对铸锭合格证,并核对合金牌号、锭号、规格和重量是否与实物相符,确认无误后,再进行转料。
3 铸锭转入锻造厂房应摆放整齐,将标识摆放于易看到的方位或用金属(记号笔)在铸锭的两端或表面将锭号明显标出。
4生产工艺员在投料前应仔细研究产品所执行的技术标准,保证其化学成份能满足该产品的技术要求。
否则,不能投料。
5铸锭转入锻造车间后炉工在装炉前必须对铸锭进行涂层,涂层时将铸锭用垫木或导辊垫起,并将铸锭表面的杂脏物、油污用清洗剂擦洗干净后再涂防氧化涂层。
6涂层时将写锭号的地方不要涂,以便装炉前确认锭号是否正确。
7涂层的厚度应控制在0.2~0.4㎜。
涂层后必须干透即24小时后方可装炉。
二、加热1加热设备:天燃气炉、电阻炉。
2加热前准备。
2.1炉工装炉前应认真核对来料的牌号、锭号、规格、支数是否与工艺卡片相符,确认无误后,方可装炉。
2.2 加热设备与测温仪表应运转正常,否则不得使用,对测温仪表应每半年校对一次,并经常检查。
对于科研用料或重要产品,在生产前应校核炉温。
炉子在大修或长期停用后开始使用时,应校核炉温,炉子的均温区在正常情况下一个季度校核一次,并做好记录。
2.3装炉前炉内应清洁,不得有钢铁等非金属物及这些金属的氧化皮以及其它影响加热质量的物质存在。
锭坯表面应清洁,不得有油污和其它脏物。
3注意事项3.1当坯料的直径或边长大于300㎜时,必须采用分段式加热法,加热曲线见图1,具体规定见表2。
表2 A、B、C三段的加热时间3.2装炉时料应放在炉膛的均温区,电炉加热时坯料与发热体之间的距离应大于100㎜,用天然气炉加热时,坯料与火焰之间的距离应大于300㎜,不能使火焰与坯料直接接触,防止加热不均和局部过烧。
钛管制作工艺流程
钛管制作工艺流程钛管是一种常见的金属管材,具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,在航空航天、化工、海洋工程等领域得到广泛应用。
钛管的制作工艺流程包括原料准备、管坯制备、钛管成型、热处理和表面处理等环节。
钛管的原料是钛合金,一般由钛矿石经过提炼和精炼得到。
钛矿石中含有一定的杂质和氧化物,需要经过氯化法或炼钛法进行提炼,得到纯度较高的钛合金。
然后,将得到的钛合金进行加工,制备成钛管的管坯。
首先,将钛合金熔化,并通过特殊的装置将熔融金属注入到钛管的模具中,待冷却凝固后,得到钛管的管坯。
这个过程需要控制合金的成分和温度,确保钛管的质量。
接下来,钛管的成形是通过冷热轧制的方式进行的。
首先,将钛管的管坯进行预热处理,以提高金属的塑性和可变形性。
然后,将预热后的管坯送入轧机中进行轧制,通过多次的轧制和拉伸,使钛管逐渐变细、变长,并形成所需的外形和尺寸。
同时,轧制过程中还需要进行冷却和润滑,以保证钛管的表面质量和机械性能。
钛管的成形后,还需要进行热处理来提高钛管的强度和耐腐蚀性能。
热处理一般包括固溶处理和时效处理两个步骤。
固溶处理是将钛管加热至一定温度,使合金中的固溶体达到均匀溶解状态,然后迅速冷却,使固溶体保持在高温下的均匀溶解状态。
时效处理是将固溶体经过一定时间的加热保持,使合金中的固溶体析出出来,形成细小的析出相,从而提高钛管的强度和硬度。
钛管还需要进行表面处理,以提高其耐腐蚀性和装饰性。
常见的表面处理方法包括酸洗、喷砂、阳极氧化等。
酸洗是将钛管浸泡在酸性溶液中,去除表面的氧化层和杂质,使钛管表面变得光洁。
喷砂是利用高压气流将细小的砂粒喷射到钛管表面,去除表面的氧化物和污垢,增加钛管的粗糙度。
阳极氧化是将钛管作为阳极,通过电解的方式,在钛管表面形成一层氧化膜,提高钛管的耐腐蚀性和装饰性。
钛管的制作工艺流程包括原料准备、管坯制备、钛管成型、热处理和表面处理等环节。
每个环节都需要严格控制操作参数,确保钛管的质量和性能。
钛管制作工艺流程
钛管制作工艺流程一、原材料准备阶段钛管的制作过程首先需要准备好原材料。
钛金属是制作钛管的主要原料,其具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,因此被广泛应用于航空航天、化工、医疗等领域。
在原材料准备阶段,需要对钛金属进行选材和准备工作,确保原材料的质量和适用性。
二、钛管的熔炼和制造1. 钛金属的熔炼:将选好的钛金属原料放入熔炉中进行熔炼。
熔炼过程中,需要根据具体的要求和规范,控制熔炼温度、熔炼时间等参数,确保钛金属的纯度和均匀性。
2. 钛金属的铸造:将熔炼好的钛金属液倒入铸型中,待其冷却凝固后,取出得到钛合金坯料。
铸造过程中需要注意控制铸造温度、浇注速度等参数,以确保钛合金坯料的质量和形状。
3. 钛合金坯料的加工:钛合金坯料经过铸造后,需要进行进一步的加工。
常见的加工方法有锻造、挤压、轧制等。
通过加工,可以改变钛合金坯料的形状和尺寸,使其适应不同的工程需求。
三、钛管的成形和制备1. 钛合金坯料的切割:根据钛管的尺寸要求,将钛合金坯料进行切割。
切割可以使用机械切割、水刀切割等方法,确保钛合金坯料的尺寸精度和表面质量。
2. 钛管的成形:将切割好的钛合金坯料放入成型机中,经过加热和成型的过程,得到初始形状的钛管。
成形过程中需要控制温度、压力等参数,确保钛管的形状和尺寸满足要求。
3. 钛管的制备:经过成型后的钛管需要进行进一步的制备工作。
制备工作包括机械加工、热处理、表面处理等环节,以提高钛管的机械性能、耐腐蚀性能和表面质量。
四、钛管的检测和质量控制在钛管制作的过程中,需要进行各种检测和质量控制工作,以确保钛管的质量和性能达到要求。
常见的检测方法包括超声波检测、射线检测、化学分析等。
通过检测,可以发现和排除钛管制作过程中的缺陷和问题,确保制作出优质的钛管产品。
五、钛管的后续加工和应用经过制作和检测后,钛管可以进行后续的加工和应用。
后续加工包括钛管的切割、焊接、抛光等工序,以满足不同领域和项目对钛管的具体要求。
钛管广泛应用于航空航天、船舶制造、化工、医疗等领域,如飞机结构件、化工反应器、人工关节等。
主要钛产品生产工艺流程图
主要钛产品生产工艺流程图主要钛产品生产工艺流程成都工业学院材料工程学院邹建新攀枝花学院材料工程学院彭富昌1 钛产品生产原则流程所有钛产品的最初原料都是含钛矿物,通常为钛铁矿。
最终钛产品有两种,一是单质的金属钛,二是氧化物TiO2,前者作为结构性钛(合金)材料,广泛用于航空航天、海洋、化工及高档民用等领域,后者作为功能性钛白粉颜料,广泛用于涂料、造纸、塑料及电子等领域。
钛铁矿经选矿工艺后成为钛精矿,钛精矿经熔炼为钛渣或经湿法冶金处理为人造金红石或富钛料,钛精矿或酸溶性钛渣作为硫酸法钛白的原料,与浓硫酸酸解后生产钛白粉,氯化钛渣或人造金红石经氯化后生成四氯化钛,再用镁高温还原生产海绵钛,海绵钛经高温熔融为钛锭,即可进一步加工成钛材。
工艺流程如图 1所示。
图 1 钛产品生产原则工艺流程2 钛渣生产工艺电炉熔炼钛渣的工艺流程包括:配料,制团(可选),电炉熔炼,渣铁分离,冷却炉前钛渣,破碎,磁选,获得成品高钛渣等步骤。
钛精矿与碳还原剂一起置于高温电弧炉中熔炼,铁氧化物被还原为金属铁,余下部分为二氧化钛、氧化钙、氧化镁、二氧化硅的熔融混合物,冷却后即为钛渣。
如图2所示。
其中的半钢是指电炉熔炼后获得的含碳较高的铁水。
图 2 电炉熔炼钛渣的原则工艺流程3 硫酸法钛白粉的生产工艺钛白生产方法包括如下三种:①硫酸法,可生产金红石型和锐钛型钛白;②氯化法,国内仅中信锦州钛业、云南新立、洛阳万基、漯河兴茂、攀钢在生产或在建,国外55%企业采用,只能生产金红石型钛白;③盐酸法,尚未产业化,新西兰曾进行试生产,国内不少学者也开展过实验研究。
生产钛白的硫酸法与氯化法各有优缺点,业界评价褒贬不一。
硫酸法会产生绿矾和废酸,但可综合利用,氯化法产生的氯化废渣处理难度较大,一般只能深埋,国内攀钢集团已开发了一种可以有效回收利用氯化废渣的专有技术。
硫酸法可生产锐钛型钛白,但氯化法不行。
随着环保成本的增加,硫酸法钛白粉厂只要愿意增大资金投入,其“三废”污染问题是可以得到较好解决的。
钛管制作工艺流程
钛管制作工艺流程钛管制作工艺流程是指将钛材料经过一系列的加工步骤,最终制成管状产品的过程。
下面我将按照你的需求,用易于理解的术语解释钛管制作工艺流程,并按段落排版标注序号以保持清晰度。
1. 材料准备:钛管制作的第一步是准备材料。
通常使用的是纯度较高的钛材料,如工业级的钛合金或纯钛。
这些钛材料应经过质量检查,并根据制作要求进行切割和预处理。
2. 管坯制备:在制作钛管之前,需要制备管坯。
管坯是指具有较大外径和较厚壁厚的钛材料圆柱体。
通常采用钛板或钛棒作为原料,在机械加工设备中进行切割和加工,形成所需的管坯形状。
3. 冷轧:制备好的钛管坯通常还需要经过冷轧工艺。
冷轧是将管坯通过辊轧机进行压制,使其直径减小,壁厚变薄。
这可以提高钛管的强度和硬度,并使其表面更加光滑。
4. 热轧:冷轧后的钛管坯可以进一步进行热轧工艺。
热轧是指将管坯加热至较高温度,然后通过辊轧机进行压制和形变。
这可以进一步改善钛管的内部晶体结构和力学性能,提高其整体质量和可塑性。
5. 拉伸:在热轧后,钛管坯可以经过拉伸工艺。
拉伸是指将钛管坯通过拉伸设备进行拉伸,使其长度增加,直径减小,壁厚变薄。
这可以进一步提高钛管的强度和硬度,并改善其内部结构。
6. 焊接:钛管制作的下一步是焊接。
焊接是将不同部分的钛管坯或钛材料通过加热或压力连接在一起。
常见的焊接方法包括电弧焊、激光焊和电子束焊等。
焊接可用于制作较长或更复杂形状的钛管。
7. 表面处理:制作完毕的钛管需要进行表面处理。
表面处理包括去除氧化层、抛光和清洁等步骤,以提高钛管的表面质量和观感。
这可以通过机械加工、酸洗、喷砂或电解抛光等方法实现。
8. 检测和质量控制:在钛管制作的每个阶段,都需要进行检测和质量控制。
常见的检测方法包括超声波探伤、射线检测和压力测试等。
这可以确保制作的钛管符合规范和要求,并具有所需的力学性能和化学性质。
9. 最终加工和包装:一旦钛管通过检测和质量控制,经过最终加工和包装,以使其满足客户的需求。
高端钛生产流程
高端钛生产流程
高端钛产品的生产流程比较复杂,主要包括以下步骤:
1.钛矿的选矿工艺:钛精矿是由含钛矿物加工得到的,需要经过多道工
序,如破碎、磨矿、浮选等,以提取其中的钛元素。
2.熔炼或湿法冶金处理:钛精矿经过熔炼或湿法冶金处理,可以获得钛渣
或人造金红石等中间产品。
这些中间产品再经过进一步的处理,可以获得四氯化钛等中间产品。
3.氯化处理:四氯化钛是重要的中间产品,可以用于生产海绵钛。
海绵钛
经过高温熔融可以获得钛锭,进一步加工成钛材。
4.硫酸法钛白生产工艺:以钛矿为原料,用硫酸将钛矿中的钛元素分解成
TiOSO4溶液,经过沉降、过滤等方式除去钛液中的不溶性杂质,然后通过结晶、固液分离除去钛液中的FeSO4· 7H2O,再经浓缩后热水解,制得偏钛酸浆料,经过洗涤、漂白等工序除去可溶性硫酸盐和重金属杂
质,加入晶型转化助剂压滤后,经煅烧脱水、脱硫、转化等得到钛白粉锐钛型或者金红石型初品,钛白粉初品经干磨后得到锐钛型产品和未包膜金红石型初品产品。
生产较高档的金红石型产品,还须将初品浆化,经分级、研磨、无机表面处理、洗涤、干燥、有机表面处理、气粉等工序加工后得到符合应用要求的金红石型钛白粉成品产品。
总的来说,高端钛产品的生产流程包括多个复杂的步骤,需要专业的技术知识和严格的质量控制。
海绵钛制钛合金生产工艺流程
海绵钛制钛合金生产工艺流程那咱就开始聊聊海绵钛制钛合金的生产工艺流程吧。
一、原料准备。
海绵钛是制作钛合金的重要原料呢。
这海绵钛啊,就像是一个宝藏,但是在用来制作钛合金之前,得先把它准备好。
它得有一定的纯度要求,要是杂质太多,那后面做出来的钛合金质量可就没保障啦。
而且啊,除了海绵钛,还得准备其他的合金元素原料,这些就像是给钛合金加的小调料,每种元素都有它独特的作用。
比如说铝元素,加进去能让钛合金更轻更强,就像给钛合金注入了一股神奇的力量。
二、熔炼。
这一步可就像是一场魔法融合。
把海绵钛和那些合金元素原料一股脑儿地放进熔炼炉里。
这熔炼炉可热乎啦,温度超高的。
在这么高的温度下,海绵钛和那些合金元素就开始慢慢融合在一起,就像一群小伙伴在热火朝天地开派对,大家手拉手,互相交融。
不过呢,这个过程得控制得特别好,温度稍微有点偏差,可能就会影响融合的效果。
这就要求操作人员得像个超级细心的厨师,精确地把握火候,确保各种元素融合得恰到好处。
三、精炼。
熔炼完了还不算完呢,就像做一道菜,光把食材放一起煮煮还不够,还得精炼。
在精炼这个环节,要把熔炼过程中可能产生的一些小瑕疵,比如说一些小的杂质啊,给去掉。
这个过程就像是给钛合金做个大扫除,把那些不好的东西都清理出去,让钛合金变得更加纯净。
而且啊,精炼还能进一步调整钛合金的性能,让它的各项性能指标都能达到最佳状态。
这就好比是给钛合金做个美容加健身,让它从内到外都变得更优秀。
四、浇铸。
精炼完了的钛合金液就像是一群充满活力的小精灵,接下来要把它们引导到特定的模具里,这就是浇铸啦。
把钛合金液小心翼翼地倒进模具里,就像把小精灵们送到它们的小房子里。
这个模具的形状就决定了钛合金最终的形状,所以模具的设计和制作也很重要呢。
要是模具不合适,那做出来的钛合金产品可就走样了。
在浇铸的时候,还得注意速度和温度,就像照顾小婴儿一样,得特别小心,不然就可能出现气泡或者其他的缺陷。
五、后续处理。
浇铸完了之后,钛合金还不能直接就拿去用。
钛合金的加工工艺及应用
钛合金有着与钛金属类似的大气高温污染(吸收氢氧氮)、强度高导致的刀具寿命短、导热性差导致的粘刀等等一系列麻烦。
此外,热加工带来的金属相不均匀,晶粒粗大,残余应力,等等,也是钛合金热加工的难题。
因此,工业纯钛和钛合金基材,在国际上基本是自由贸易,这与高性能碳纤维复合材料的禁运有很大的差异;然而,买得起未必用得起,正是加工工艺的复杂,将绝大多数国家挡在了钛合金应用的门外。
下面,我们来看钛及钛合金加工工艺与应用的情况:钛合金加工工艺:一、下料切割工艺钛及钛合金制件之前,先要将大块钛及钛合金进行初步切割,做下料准备。
钛及钛合金的切割,不像一般金属,很难用火焰方法进行,否则高温污染会导致材料脆化。
因此多用等离子切割、激光切割、铣切来进行。
但是这些方法,要么是材料容易产生热应力离散变形(如激光切割)、或者成本太高无法满足大量生产(如离子束切割),要么是残料率高(如铣切)。
因此,人们想出了另一种常温切割方式:高压水切割。
水切割,就是水刀,呵呵。
以前咱听说水滴石穿,那可要万年功夫。
这次是水切钛断,立等可取啊。
中国潜心研究此项技术的钛切割应用,获得成功,顺利实施了40~100毫米厚的钛合金板材切割。
由于是常温操作,切割质量好,且其效率是常规切割方法的50倍以上,材料费大大节约。
至今,钛合金的水切割方式,在国内的应用已经接近10年。
二、铸造工艺铸件加工,需要熔化钛及钛合金进行浇注。
同样,由于钛及钛合金的化学活性,熔化的液态钛及钛合金,几乎与所有的耐火材料起反应。
因此其熔化和浇注必须在惰性气体(如氩气)保护或者真空环境下进行。
国内应用方面:中国在消化吸收国外先进技术的基础上,掌握和发展了金属型、捣实型、机加工石墨型,以及氧化物面层陶瓷型壳等钛合金铸造技术,可以生产最大直径达1500毫米X400毫米,最小壁厚为0.8毫米,单重达到近800千克的整体钛合金铸件,每年铸造钛合金用量达5000吨,具备了钛及钛合金精密铸件的基本生产技术。
选钛生产工艺流程
选钛生产工艺流程
钛的生产工艺流程是一项非常复杂的过程,需要经过多个步骤才能获得高纯度的钛材料。
以下是选钛生产工艺流程的主要步骤:
1. 提取钛矿石:钛矿石经过破碎、磨细、浮选等工艺处理,获得含钛的矿石精矿。
2. 氢气还原:将矿石精矿与氯化钠混合后,使用氢气对其进行还原,将氯化钛还原成钛粉末。
3. 精细处理:对钛粉末进行热处理、酸洗、磨细等工艺处理,以获得高纯度的钛材料。
4. 熔化制备:将高纯度的钛材料熔化后,注入模具中进行成型,制备出所需的钛制品。
以上是选钛生产工艺流程的主要步骤,不同的厂家可能会有所差异,但基本的工艺流程是相似的。
钛材料具有良好的耐腐蚀性、强度和轻量化等优点,因此在航空、航天、汽车、医疗等领域有着广泛的应用。
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钛锭生产工艺
钛锭生产工艺钛锭是一种重要的金属原材料,广泛应用于航空航天、化工、医疗设备等领域。
下面将介绍钛锭的生产工艺。
钛锭的生产主要经过矿石选矿、氯化钛制备、还原精炼和分离净化四个步骤。
首先是矿石选矿。
钛矿石主要有钛酸盐矿、钛铁矿和钛磁铁矿等,其中钛酸盐矿是目前主要采用的钛矿石。
矿石经过破碎、磨矿、选矿等步骤,得到含钛的矿石粉末。
接下来是氯化钛制备。
将矿石粉末与氯气在高温下反应,生成四氯化钛。
四氯化钛具有良好的挥发性,可以通过升温加压使其转化为气体。
然后进行还原精炼。
将得到的四氯化钛在钛工业电炉中还原,与纯铝粉混合制成还原剂,生成金属钛。
还原反应需要在高温高真空下进行,确保钛的纯度和质量。
最后是分离净化。
将还原得到的金属钛进行熔炼,去除杂质和氧化物。
熔炼过程需要使用特殊的电炉和冶金设备,确保钛的纯度达到要求。
通过连铸、室温铸造等方式,将熔化的钛金属铸成锭,即钛锭。
钛锭的生产工艺需要高温、高真空等特殊条件,工艺复杂而精细。
该工艺不仅要求仪器设备具备高度的稳定性和精度,还要求操作人员具备丰富的经验和技术能力。
因此,钛锭的生产往往需要在专业的钛冶炼厂或钛冶炼企业进行。
钛锭的生产工艺不仅对设备和技术要求高,还需要注意环保和安全。
钛冶炼过程中,产生的废气、废渣等有害物质要进行有效的处理和回收,以减少对环境的污染。
另外,由于钛金属易燃且与氧化剂反应强烈,所以在生产过程中需要严格控制温度、压力等参数,确保生产过程的安全性。
综上所述,钛锭生产工艺包括矿石选矿、氯化钛制备、还原精炼和分离净化等步骤。
该工艺需要高温高真空条件,并且对设备和技术要求高。
在生产过程中需注意环保和安全。
随着科技的不断进步,钛锭生产工艺也会不断改进,以提高生产效率和质量,满足不同领域对钛锭的需求。
钛及钛合金板带材生产学习资料
钛及钛合金板带材生产学习资料1.钛及钛合金板带材的生产过程(1)原料准备:钛及钛合金的原料主要是钛矿石,在矿石经过破碎、磁选、浮选等工艺处理后,获得钛精矿。
(2)冶炼:钛精矿首先进行还原反应,将氧化钛还原为金属钛。
然后,通过熔炼或电解等工艺,将还原后的金属钛提纯得到纯钛或各类钛合金。
(3)板带材生产:在板带材生产过程中,钛及钛合金首先经过精炼、铸造等工艺,制备成钛板带材的毛坯。
然后,通过轧制、拉拔等多道工序,使钛板带材形成所需的尺寸和性能。
2.钛及钛合金板带材的应用(1)航空航天:钛及钛合金板带材具有优异的力学性能和耐腐蚀性能,可以应用于飞机机身、发动机零部件、螺旋桨等领域。
(2)化工:钛及钛合金板带材对酸、碱、盐等具有较好的抗腐蚀性,可以应用于化工设备、储罐、管道等。
(3)医疗设备:钛及钛合金板带材对人体无害,具有良好的生物相容性,可以应用于人工关节、牙科种植等。
(4)其他领域:钛及钛合金板带材还可以应用于汽车、海洋工程、电子设备等。
3.钛及钛合金板带材的性能(1)力学性能:钛及钛合金板带材的抗拉强度和屈服强度较高,并且具有良好的韧性。
(2)耐腐蚀性能:钛及钛合金板带材对酸、碱、盐等具有较好的抗腐蚀性能。
(3)热稳定性:钛及钛合金板带材在高温环境下仍然能够保持较好的性能。
(4)生物相容性:钛及钛合金板带材对人体无害,具有良好的生物相容性。
4.钛及钛合金板带材的未来发展目前,钛及钛合金板带材在航空航天等高端领域已经得到了广泛应用,并且也在其他领域有不断拓展。
未来的发展方向主要包括以下几个方面:(1)提高生产工艺:通过改进冶炼工艺、提高板带材生产技术,降低生产成本,提高产品质量。
(2)新材料的研发:研发新型钛合金材料,提高钛及钛合金板带材的性能,拓展应用领域。
(3)应用拓展:钛及钛合金板带材在汽车、电子、新能源等领域的应用还有很大的发展空间,可以进一步拓展市场。
总而言之,钛及钛合金板带材是一种重要的材料,在航空航天、化工、医疗设备等领域有广泛应用。
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钛材生产工艺
目前,金属钛生产的工业方法是可劳尔法,产品为海绵钛。
制取钛材传统的工艺是将海绵钛经熔铸成锭,再加工而成钛材。
按此,从采矿到制成钛材的工艺过程的主要步骤为:钛矿-采矿-选矿-太精矿-富集-富钛料-氯化-粗TiCl4-精制-纯TiCl4-镁还原-海绵钛-熔铸-钛锭-加工-钛材或钛部件上述步骤中如果采矿得到的是金红石,则不必经过富集,可以直接进行氯化制取粗TiCI4。
另外,熔铸作业应属冶金工艺,但有时也归入加工工艺。
上述工艺过程中的加工过程是指塑性加工和铸造而言。
塑性加工方法又包括锻造、挤压、轧制、拉伸等。
它可将钛锭加工成各种尺寸的饼材、环材、板材、管材、棒材、型材等制品,也可用铸造方法制成各种形状的零件、部件。
钛和钛合金塑性加工具有变形抗力大;常温塑性差、屈服极限和强度极限比值高、回弹大、对缺口敏感、变形过程易与模具粘结、加热时又易吸咐有害气体等特点,塑性加工较钢、铜困难。
故钛和钛合金的加工工艺必须考虑它们的这些特点。
钛采用塑性加工,加土尺寸不受限制,又能够大批量生产,但成材率低,加工过程中产生大量废屑残料。
针对钛塑性加工的上述缺点,近年来发展了钛的粉末冶金工艺。
钛的粉末冶金流程与普通粉末冶金相同,只是烧结必须要在真空下进行。
它适用于生产大批量、小尺寸的零件,特别适用于生产复杂的零部件。
这种方法几乎无须再经过加工处理,成材率高,既可充分利用钛废料作原料,又可以降低生产成本,但不能生产大尺寸的钛件。
钛的粉末冶金工艺流程为:钛粉(或钛合金粉)-筛分-混合-压制成形-烧结-辅助加工-钛制品。
钛材生产的原则流程钛材除了纯钛外,目前世界上已经生产出近30种牌号的钛合金。
使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V,Ti-5Al—2.5Sn等。
钛及钛合金的应用情况
工业纯钛在各种介质中的耐蚀性
钛及钛合金力学性能
钛金属的主要物理性能。