民用钛合金的发展前景和方向_金红

.
,
,
和 N 沁a n 公 司也 在 从 事 此方 面 的研究
,
工 作 近年 来 用金 属 注 射 成 形 工 艺 制 造 钦
工 性 能 从 而 降 低 其 制 造 成 本 日 本 D ia d 。 公 司与 H o d n
’
,
,
合 金 产 品 引 起 人 们 的 极 大 兴 趣 因 为该 工 艺
可 直 接生 产形 状复杂 的 钦 产 品 而 无 需 熔
.
,
,
1
钦工 业 进 展
99
年第 期
民 用 钦 合 金 的发 展 前 景 和 方 向
金
红
,
北 京 有 色 金 属 研 究 总院
北京
1(XX巧8
近几 十年 来 人 们 一 直 在 努 力使 钦 进人
,
iT
一
6越 一 4 V 低 1 5 % ~
0 % 而且 通 过提 2
.
.
,
具 有 巨 大 市 场 潜 力 的 民 用 工 业 领 域 但 收效 不大 其 主 要原 因之 一是 人 们 总 是 试 图将 各 种 航 空 航 天 用 钦 合 金 强 加 给 民用 工 业 领
. 、 、 、
,
本 生 产 工 艺 ( 连 续 铸 造法 永 久 模铸 造 法 和
粉 末 冶金 法 等 ) 美 国
,
.
E d
s i
o n
材 料 技 术 中心
设 立 汽 车 阀门 项 目 专 门研 究 用 永 久 模 压 铸 法 生产 低成 本
.
中 的 应 用 各钦 生 产 国 都 在 致 力 于 开 发 低 成
至 关重 要 的 但 实 际情 况 是
.
,
到 低成 本 汽 车 应 用 的 目 的 的 又 如 日本 为文
.
,
目前 的 钦 合 金
体用 品 市 场 开 发 的
,
T IX
币一 F
,
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O
一
、
叼 系列
O 而使
0 多 产 品 比它 有 可 能 取 代 的 材 料 如 钢 贵 1
合 金 由 于 加人 了 价 格 低 廉 的 F .e N
, ,
,
,
久 模 压 铸法 是 一 种 有 开 发 价 值 的 工 艺 但 要
,
加 工 钦 合 金 连 杆 的 速 度 比 加 工 钢 连 杆 低大 约 0 % 因 此 前者 的 制 造 成 本 高 得 多 而 且 更 5
,
使其 实 用 化 还 需 做一 些 工 作 如 进 一 步 降 低 阀 门 铸态 组 织 的 疏 松 对 该 工 艺 进 行 技术 经 济 评估 以 及 评 估其 是 否 能 满 足 高产 量 的 汽 车市 场的需求
T 大 好于 一般 钦合 金 如 i
, ,
.
成本 例 如 医 用 钦 合 金 iT
. .
.
.
一
F 4
、
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便 可 通过 此
工 艺 生 产 (2 ) 开 发新 的 制备 生 产 元 素 粉 或
一
6川 一
4 等 V
现
海 绵 钦的 工 艺 日本 的 T O k a e t 等 提 出 用电
子 中介 反 应 ( d 成打 o 币a C u y
使合 金 抗腐 蚀 性 能 提 高 上 述 合 金 的 抗 腐 蚀
性 均 优 于 iT
,
一
0 15 P d
.
大 幅 度 降 低原 材料 成 本 最 具 有 代 表 性 的 例
.
此 外 要 解 决 原 材 料 的 价 格 问题 还 应 在 世 界 范 围 内 建 立 稳 定 的 钦 的 价 格 和 供应 体 制 使生 产 厂 家 能 安 心 地 使用 钦 2
iT
一 2 2 V 一 4川 T 卜
、
0 2
V一礴 月一 i s
n
n 川a 和 Ti l
结语
随 着 世 界铁 工 业 格 局 的 变 化 以 及 铁 市 场
,
LCB
等 其中
,
Ti n 姆a t l
.
L CB
有望在批童 生产
,
的 汽 车 业 中 使 用 此 种 合 金 的 制造 成 本 比 iT
一
需 求 的 不 断增 长 世界 铁 工 业 正 在 逐 渐 摆 脱
.
降 低 钦 合金 加 工 制 造成 本 的 另 一 个 方 向
是 开 发 可 冷 变 形 的 口钦 合 金 近 年 来 日
.
,
,
本 美 国 等 先后 进 行 了 此 方 面 的 研 究 工 作
,
、
,
效 更 高的 还 原工 艺 如 连 续 还 原工 艺 等
3
,
.
并 取 得 进 展 开 发 出 的 可 冷 变形 口 钦合金 有
“ ’ ,
,
高 产 品 的 产 量 仍 有 望 进 一 步 降 低成本
LCB
, ,
Ti n 州川
也 是 美 国为 打 入 汽 车 市 场 而 研制 开 发
.
的 材 料 它 具 有卓 越 的 综 合 性 能 尤 其 是 它 的 抗疲 劳 性 能 优 于 其 它 任 何 一 种 钦 合 金
t l L Ti n 阻a
,
,
.
.
,
,
,
C B
是 一 种 低 成 本 亚 稳 态 口钦 合
.
,
,
金 其主 要 合金化元素是低成本 的 Fe 一 M 。
合 金 因 此 铸 锭 成 本 低 于 其 它 声钦 合 金 如
果 产 量 足 够大 使 用 此 种 合 金 最 终 是 可 以 达
,
,
用 一 种 新 的 材 料取 代 现 有 材 料 价 格 低 廉 是
产企 业 应从 改 进 生 产 工 艺 降 低 产 品 成 本
, ,
、
、
扩 大 生 产 规 模等方 面 人 手 积 极 开 发 民 品 市 场 为 实 现 中 国 钦 工 业 的 腾 飞 奠定坚 实的
基础
。
多 且 前者 的 室 温 抗 拉性 能 和 尺 寸 稳 定 性 亦 好 于 后 者 由 于 尺 寸稳 定 性 得 到 改 善 机 加
在这 些 合 金 中加 人 R u 或 减少 高 成 本 d P
含 量 从 而 降低 了 成 本 同 时 添 加
. .
.
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,
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T 等 如 i
,
一
6月 一 4 V
.
,
故成
,
,
,
C 或 o
本 较 高 不 能 被 民用 工 业 所 接 受 若用 其它
价 格 低 廉 的 合金 化元 素 取 代 上 述 元 素 则 可
,
下一 T 口 U
进 排 气 阀的可 行
下一 T 口U
、
本 易 加工 钦合金 并 已 取 得 初 步 进展 我 国
是 世 界上 钦 资源 最 丰 富 的 国 家 之 一
、
、
,
.
性 该 中 心 用 此 方 法 制 造 了 80 个
,
但与
阀 门 并将其 分 别安 装在两 辆
,
C七e 刃 习
t e l
美 国 日本 等 西 方 工 业 大 国 相 比 钦 材 产 t 并不 高 且 在钦 的利用 和开 发方 面 也较 落
过 去几 年 里 不 景 气的 状 况 重 新 走 向繁 荣 目
,
。
6川 一 v 0 % 另 外 降低 铁 合 金 的 4 低约 2
,
.
加 工 制 造 成 本 还 有多 条 途 径 : ( l ) 开发低 成
前 钦 及 其 合 金 在许多 领 域 中 已 成 为 取 代 镍
基 合 金 铜 基合 金 不 锈 钢 石 墨 等 常用 材 料 的 新 型 材料 为 了 进 一 步 扩 大 钦 在 民 用 工 业
致m
Z
. .
,
,
为重 要 的 是 要 生 产 同 等 数量 的 汽 车 连 杆
,
,
,
,
用 钦合 金所 占 用 的 设 备 是 钢 的 2 倍 且 由于
r 目 前 除 该 中 心 外 D i出川 e
,
,
切 削 阻 力大 使 工 具 寿 命 降 低 这 些 因 素 使
得 投 资成 本大 大 提 高 为 改 善 钦 合 金 的 机 加
原 料 成 本大大 降 低 ( 8 0 0M P 可能
.
倍 近 几 年 来 由 于 认 识 到 价 格是 钦 合 金 进
.
,
同 时 抗 拉 强 度
,
,
人 民 用 领 域 的 最大 障 碍 研 究 人 员 和 生 产 厂
,
a
一
1
.
0
0M
P ) 大 大提 高 热加工 a
家都 在 降低价 格方 面 做 了 大 盆 工 作 从 目前
,
域 众 所 周 知 在航 空 航 天 领 域 中 性 能 是 首
先 要 考虑 的 问题 而 其 它 因 素 如 价格 等 则 排 在 第 二 位 所 以 适 合 于此 领域 应 用 的 铁 合 金 往 往具有优异 的 性能 但价格 昂 贵 而 对
于 对 价 格 极 为 敏感 的 民 用 工 业 领 域 来 说 欲
,
,
a
公 司 联合 开 发 出 一 种 易于 机
一 3川 一 . 2
“
T 加工 钦 合 金 : i
,
5 V
+
硫化 稀 土 这
,
.
化 锻造 机 加 工 等工 序 从 而 大 大降 低 了 生 产
、
、
,
种 钦 合 金 的 可 钻 削性 能 与 退 火 和 回 火 中碳 钢
相 当 尽 管 它 的 可 车 削性 还 不 如 钢 但 仍 大
、
.
,
一 0. 0 3 ~
.
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一
0 03 ~
一0
.
2 0 一 0 70
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.
综 合性 能 往 往 不 太顾 及 价 格 问题 例 如 广
泛 使 用 的 钦 合 金 大 都 含 有 价格 昂 贵 的 夕 稳定
、 、
A KO T) ( S M x^ G E ) 和 T i 一 N i 一 ( P d R u )一 C式
,
在 他们 已 用 这 种钦 合 金 制 造 出 汽 车 上 的 反
m 目 ia 团
。 n 心由 )
,
向连 接 杆
.
法 生 产海 绵 钦 与 传 统 的 K 拍 n 工 艺 相 比 采 用 新 方 法 生 产 的 钦具 有 更 好 的 组 织 结 构 因 而更 易于 生 产 无 缺 陷 的 海 绵 钦 ( 3 ) 选 用能
、
钦合金 以 取代 传统 的 价格 昂贵的耐 蚀合
金
,
如 i T
.
一. 0 15 P d
等 正 在 研 制 的合 金 有
.
降低原材料成本
在航 空 航 天 领 域 中 人 们 为 追 求 优 异 的
, , , ,
iT
.
一 0 Si N 一
,
O. 0
.
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T 汀 IC O R E X ) i
0 08 d P
造 成 钦 合 金 加 工 制造 成 本 较 高 的 原 因
、
、
T 其性 能 优 于 i
一 6月 一 4 V
,
但 成本却 比
年第 期
,
钦工业进 展
工 产 品 的废 品 率 得 以 降 低 该 中心 认 为 永
.
是 多 方 面 的 其 中难 于 对 钦 合 金 进 行 机 加 工 是 最 重 要 原 因 之 一 以 制造 汽 车 连 杆 为 例
后 为 了 彻 底 改 变这 种 状 况 研 究 人 员 和 生
.
,
C v o r e
.
t t。 洛
牌 汽 车上 进 行道 路 实测 两 辆 汽 车
00 km 后
,
,
,
源自文库
运行 2 4
下一 T 口U
,
阀 门均 完 好 无
,
损 对 相 同 截 面 尺 寸 而 言 用 该 方法 生 产 的
阀 门 的 铸 态 显 微 组 织 比 熔 模铸 造 法 细 密 得
,
.
,
子是用价格为 1
.
1
美元 瓜g 的 F e 取 代 价格 为 2
. 、 .
美 元爪g 的 V 作 刀 稳定剂 美 国 日本等 均先 后
将 研 制 出 的 无 V 铁合 金用 于 民 用 工 业 领 域
n 止a 美 国研 制出用 作汽 车 进 气 阀 的 T i t 6 l 2 s
,
降 低 钦 合金 产 品 的 加 工 制 造 成 本
.
性能 明 显改 善 F e 的 加 人 还 使 晶粒 细 化 成 为
目前
,
的研 究 开 发 情 况 看 降 低 钦合 金 产 品 的 价 格 应 从 两 方 面 人 手 : 一 是 降 低 原 材料 成 本 二 是 降 低 产 品加 工 制造成 本 1
、
.
,
,
日本 正 在 研 制 开 发 低 成 本 抗 腐 蚀