世界钛市场现状及展望
钛锆铪分会2007年年会论文集
世界钛市场现状及展望
郝斌王向东逯福生贾翎马云风
摘要:本文通过对2006年美国、俄罗斯、日本及中国等各主要海绵钛及钛材生产国市场现状的分析,显示出2006年世界钛市场的繁荣景象。展望2007年及未来,全球钛市场将随着民用航空、军
工、工业和消费品的发展以及应用领域的拓宽而持续稳定走强。关键词:海绵钛;钛材;回顾;展望
2006年,是继2004年世界钛市场复苏以来,国际钛市场持续繁荣的第三年,随着国际航空市场订单的增加,以及民航机的大型化开发,国际航空钛市场走向繁荣。
在国际航空市场的引领下,美国,包括中国、日本在内的亚洲各国,特别是以中国为核心的电
力、一般工业,以及东南亚地区的海水淡化等行业的强劲发展,钛材需求量迅速增加。加上世界上粗钢生产的扩大,钢铁添加用海绵钛及钛铁的用量也随之上扬,由此而引发了世界范围内的钛原料
紧张局面。
一.世界钛的产能及产量
1.海绵钛产量
目前国外主要有八家大的海绵钛生产企业(年产量在5000吨以上)在生产海绵钛,分别是美国的Timet、ATI,日本的住友钛和东邦钛两家企业、独联体的三家钛镁联合企业和中国的遵义钛厂。其
近几年的产量及今后的产能预测见下表。
表1世界各主要海绵钛生产国近几年的产量及今后产能预测(单位:t)
2005200620072008200920102011产能产量产能产量TIMET8900890089008900890013000130001300013000
ATl003400340051007300180001800018000
ZAPOROZHYE795007950900090001200012000120001200012000
UST230001700023000180002300023000230002300023000
AVISMA280002080029500295003250035000350003500035000
TOHO126001260015000150001570015700280002800028000SUMITOM0180001800024000240002400024000320003800038000中国950095003000018000500007000090000100000100000合计107950101950142800125800171200200000251000267000267000
从上表可以看出,随着国际钛市场的复苏,国际海绵钛的产量从2005年的107950吨增加到2006
年的125800吨,增幅达16.5%,从2004年起,受国际航空市场等因素的影响,海绵钛的产量迅猛增
长,,预计2007年世界海绵钛的产量将超过15万吨,创历史的最高记录。
2.钛加工材产量
2006年,由于受世界航空钛市场复苏,以及美国,包括中国、日本在内的亚洲各国经济的增长
拉动,特别是以中国为核心的石化、军工等行业用钛量的快速增长,世界钛材的需求量急速增加。
由下表2表可以看出,2006年的世界钛材产量比2005年增长了19.4%。
81钛锆铪分会2007年年会论文集
表2近几年世界钛加工材生产国产量(单位:吨)
2005年2006年国别产量(t)比例(%)产量(t)比例(%)美国2200027.32800030.0日本1750021.71730018.6独联体2200021.22400021.5欧洲1000017.41400015.0中国1000012.41400014.9
合计8150010097300100
二、国际钛市场
在2004年初,受美国军工及民航钛市场复苏,以及钛铁市场对钛废料大量需求的影响下,国际海绵钛价格大幅上扬,出现了多年罕见的有价无市现象。
而国际上长期合同(波音、空客等)的海绵钛订货价格,也由2004年前的6美元/Kg左右上涨到
现在的14美元/Kg左右,涨幅超过了100%以上。
2.1美国
目前美国只有Timet和AⅡegheny技术有限公司(ATI)两家公司在生产海绵钛。Timet预计到2008年将海绵钛的产能提高到13000吨。而ATI是于2006年开始恢复原海绵钛厂生产的,2006年该
厂的海绵钛产量达到3400吨,预计2007年的产量将超过5000吨。多年来,两家公司产海绵钛仅供自用,不足部分从国外进口。
2006年年初,美国ATI公司宣布,将耗资3.25亿美元在美国犹他州新建一座海绵钛生产厂,工厂的设计产能为1.1万吨/年,建成之后,公司的海绵钛总产量将达到1.8万吨/年。ATI还曾在之前宣
布,将位于纽约州的海绵钛工厂产量提高到7,300吨/年。
目前,美国既是世界上钛材需求第一大国,也是生产第一大国。
受航空业复苏,以及面向东南亚地区,特别是中国的石化、军工、电力、海水淡化等行业的需
求增长,2006年美国钛材的产量达28000吨,比2005年增长了27.3%。2006年,美国72%的钛用于宇航应用中,其它28%用于装甲、化工、海洋、医药、发电、体育用品和其它非航空应用中。
2.1.1Timet一,2006年,由于销售价格和销售量的增长,Timet公司2006年的销售额达3.8亿美元,比2005年增
长了124%;截止2006年底,Tim醣公司的累积订单达11亿美元,比2005年增长了22.2%。
Timet于2006年4月宣布,将投资3,500万美元在宾夕法尼亚州建造一台现代化的EB冷床熔炼炉,将增加年熔炼能力约8,500t。该EB炉的建造将在2008年一季度完成,将使TiInet公司总的熔炼能力增加约20%,冷床炉熔炼能力增加54%。
Timet在内华达州亨德森的海绵钛厂扩建项目于2007年一季度完成,将提高海绵钛产能47%,其产能将达到12,600t。
2.1.2RTI
2006年是RTI公司业绩最好的一年,消费领域钛的需求十分强劲,尤其是民用飞机市场。空中客车公司和波音公司的新型飞机订单增加,飞机的建造速度持续增长。
2006年,RTI国际金属公司销售额为5亿美元,比2005年增长了45.7%,纯利润为7,570万美元,
比2005年增长了94.6%。销售额和净收入均创下公司最高记录。
82钛锆铪分会2007年年会论文集
2006年全年轧材装运量为6840吨,比2005年增长了37%。2006年平均价格为¥20.78/1b,比
2005年提高了35%。2006年年底,RTI的订货额达6.06亿美元,比2005年增加了35%。预计RTI2007年的销售收入将比2006年增长20~25%,营业收入将增长35~40%。RTI公司于2006年5月同空中客车航空制造公司签署了长达10年的供货协议,为空客公司生产
A一380和A一350系列飞机提供钛产品。预计此合同的年利润高于8亿美元。根据协议,RTI将生产锻
坯、轧坯和轧制品。供货于2006年底开始,到2008年每年供货量将高于2000吨。2006年5月,RTI公司为了满足长期合同的需求而实施两个设备扩建规划。第一项投资总值约
3,500万美元,用于改进其熔炼和锻造能力,第二项投资总值约4,300万美元,用于挤压和机加设备
方面。这两项投资项目将于2007年底实现生产。
2.1.3ATI
AUegheny技术有限公司(ATI)2006年实现销售额49.4亿美元,比2005年增长39%l净收益为
5.7亿美元,比2005年增长59%。ATI公司2006年全年钛轧制品交货量为12,410吨,比2005年增长了9.9%;钛轧材的平均价格为¥33.83/lb,比2005年增长了49.0%。
由于航空和军工以及医疗、石油和天然气、脱盐、电气能源和海运等市场的持续兴旺,ATI将分
四个阶段进行海绵钛的产能扩张项目。扩张后的ATI的海绵钛总计划年产能将达到约1.8万吨。另外,波音公司已于2006年10月与ATI公司签订25亿美元的钛产品订货协议,以保证其飞机关键
材料的供应。该协议将从2007年开始,直到2015年,包括薄板、厚板和棒等航空级钛产品。
2.2独联体
乌克兰的ZTMK海绵钛厂过去由于设备老化,于1994年关闭,1998年又重新开始生产。该厂通过出售部分国有资产、发行股票等方式对其进行了股份改造,2004年该厂的产量达到6000吨,2006
年的产量增加到近9000吨。该国钛需求的急剧增长主要由于内需用钢铁添加原料以及下游板坯生产企业用量的增加。哈萨克斯坦的UKTMP厂是独联体最晚建成的海绵钛厂,该厂的设备先进,技术优良,自建厂
以来,一直出口供国外航空用优质海绵钛。随着市场机遇的来临,该厂也在加紧扩产海绵钛。该厂
2004年的产量为13000吨,2005年达到17000吨,预计2006年的产量将达到18000吨。俄罗斯Avisma于2005年完成与VSMPO厂的合并重组,该厂目前的产能已达到32000吨/年,与
VSMP02006年全年所需的海绵钛产量还有部分缺口,因此,该厂2006年只能满足供应航空及军工等高附加值的钛产品欧美需求,面向东南亚地区的大量钛民品市场需求将很难满足。预计到2007年将
有所缓解。按照VSMPO—Avisma公司的发展规划,在2010年前扩大海绵钛产量1.5倍,达到年产44,000吨I海绵钛出口量增大1.7倍,达到年出口35,500吨。VSMPO准备在今后五年里投资3亿美元,在它的Avisma分部建造新的海绵钛生产能力,并合理安排对该厂的能源供应。扩大海绵钛生产能力是基
于钛产品产量的增产计划,以满足该公司在俄罗斯及国外的战略伙伴的需求。除此之外,部分深加工钛产品(锻件,其中包括预先进行的机械加工,薄板、航空级质量板
材、棒材)由目前的生产状况(大约50%)在2010年前增加到75%。VSMPO—Avisma公司已成立了用于生产大型飞机起落架用锻压主梁(有几种类型)的机械加工新车间。这些产品将提供给。ry且pHq”公司,它是世界上一家大的生产飞机起落架公司,分布于加拿大和美国。
VSMPO—Avisma公司已于2005年4月开始这种产品的批量化生产并且其生产规模日益增大。VSMPO—Avisma是航空巨头波音和空客的主要钛产品供货商。
83钛锆铪分会2007年年会论文集
2.3日本
2006年,由于全球航空工业的扩产以及中国为主的一般工业用钛的增长,日本钛工业持续增产。
日本两大海绵钛厂为适应市场需要扩建了各自的生产设备,因此海绵钛的产量从2005年的30549吨增加到2006年的36995吨。
在供求紧张的情况下,钛材产量降到17317吨,比2006年初预测的19000吨减少5%。减少的原因
为:进口的材料(包括钛锭)减少了,厂家库存(包括中间产品)不足,还有原材料交货期大大延长了。在日本国内市场,钛的交货量为9577吨,比2005年减少了509吨。在应用领域,用于汽车的钛材用量有一定的增加(主要用于两轮车的消音器),但中间商的钛材交货量却减少了536吨。
另外,出口市场的交货量为7740吨,比2005年减少321吨。与此同时,用于板式换热器的钛材用量增加了,但用于电力工业和中间商的钛材量有所减少。
2004年以来,一直不断增长的钛的需求,主要是来自民用航空和一般工业。看来,这一增长势
头在2007年还将继续。据日本钛协会预测,海绵钛和钛材的交货量仍将保持高水平。日本钛协会预测,在扩大产能和满负荷生产的情况下,2007年的海绵钛总产量将达到38000吨,
钛材市场现状及攀长钢发展钛材展望
2006年第3期 特钢技术 ,.},.},.},.},.},.} ;综 述 蒂蒂蒂蒂蒂带 钛材市场现状及攀长钢发展钛材展望 杜德瑞包庆云岳伟 攀钢集团四川长城特殊钢有限责任公司 摘要:对国内的钛材产业现状和发展趋势进行了介绍,对攀长钢发展钛材进行了展望,分析了发展钛材的前 景、依据和措施。 关键词:钛材 用途市场 Present Market Status of Titaniunl Product and Its Development Prospect in Changcheng Company Du Derui Bao Qingyun Yue Wei Changeheng Special Steel Co.Ltd,Pangang Group Abstract:Domestic status of titanium industry and it’s development tendency were de ̄ribed.the advantages for development of titanium product were expounded.The prospect,foundations and ways to development titanium product were also analyzed. Key Words:Titanium product,Application,Market
1 现状 1.1 产量 2004年以来,我国钛工业进入了一个快速发展 的高峰期,使一直波澜不惊的我国钛工业突然之间 成了新的热点。根据钛协统计,2004年我国钛材加 工材为8 513t,比上一年增长31.2%;钛加工材的需 求量为10 629t,比上一年增长41.6%;海绵钛生产 了4 809t,比上一年增长17%。我们根据用户反馈 的信息,考虑统计覆盖面的限制,2004年我国钛材加 工量达到了10 O00t,钛加工材的需求量约12 O00t。 1.2生产区域 目前我国钛加工及制造业大体在以下区域。 以宝鸡为中心的西北地区。这个地区以宝鸡有 色金属加工厂及其控股的宝鸡钛业股份有限公司为 龙头,形成了我国专业化程度最高、加工设备最系统 化、产品规格最多的钛加工及其制造业基地。该地 区有从事钛材生产的民营企业约200家,多数企业 通过海绵钛(包括收购的钛废料),冶炼成钛锭,自己 或委托加工成材,规模普遍较小,一般企业产量仅几 十吨,但其总量约为宝钛股份的2倍,故宝鸡地区钛 材加工(含重复材)已超过万吨,是我国著名的钛都。 以沈阳有色金属加工厂、抚顺特钢板材有限责 任公司、沈阳东方钛业有限公司等单位为主形成了 东北钛加工及设备制造集团。该地区中小企业多, 钛设备制造颇为活跃,有熔炼炉20多个,年产Ti约 1 000多t,且钛铸造业也集中于此。 以宝钢集团上海五钢有限公司、南京宝色钛业 公司、张家港市宏大钢管厂等单位为主形成了长江 三角洲钛加工及其设备制造集团。该集团便捷的市 场、开放的理念是其优势,极具发展潜力。该地区除 上五每年熔炼约1 O00t钛锭生产军工锻件(材)外, 其余单位多是钛加工企业或钛设备制造企业。 广东地区以运动器材为主,其中广东广盛运动 器材公司,该公司为全球最大的生产高尔夫球杆生 产企业,主要是将各单位提供的球杆毛坯精加工为 成品,钛消耗量约5 O00t,但球头部份约有2/3为离 心浇注而成,钛材实际消耗约1 700t。 1.3钛材加工能力 1.3.1 钛锭生产能力 钛材加工的产能主要决定于钛锭的生产能力。 2003年底,我国约有60台真空自耗电弧炉用于钛锭 的生产。其中宝鸡有色金属加工厂有10t炉、6t炉 各一台,3t炉、1t炉各两台,形成了年产6 O00t钛锭 的生产能力;上海五钢特冶公司有15t炉、10t炉、5t 炉各一台,小炉子两台,大体形成了年产5 O00t钛锭 的能力;沈阳有色金属加工厂有5台1.5t以下真空 自耗电弧炉,具有年产600t钛锭的能力;这三家共有 11 600t钛锭的t/a产能。其余44台大多为500 kg一 1
国外主要商用航空市场及飞机用钛现状
1国外主要商用航空市场及飞机用钛现状姚文静(宝钛集团有限公司,宝鸡 721014)摘 要:据国际航空运输协会(IATA)的预测,2020年受新冠肺炎疫情影响,全球客运业务的收入损失将介于630亿美元到1,130亿美元【1】。2020年对于商业飞机制造行业而言是近年来最困难的时刻。本文以全球两大商业航空巨头——美国波音公司(Boeing)和欧洲空客公司(Airbus)为例,简要对比了两家公司2020年前三季度的经营概况,对其商业飞机的订单和交付情况作以统计,以两家公司主要机型用钛量情况大致推断国外主要商业航空市场及商业飞机用钛量现状。关键词:波音公司;空客公司;商业用钛中图分类号:TG146 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2020)24-0001-3Commercial aviation industry and its titanium consumption abroadYAOWen-jing(Baoti Group Co., Ltd., Baoji Shaanxi, 721014)Abstract: According to IATA, revenue loss on travelling by air was estimated between 63 billion and 113 billion dollars in 2020 because of COVID-19 pandemic, which was said to be one of the hardest time for commercial aviation industry in history. This paper took Boeing and Airbus as examples to show current commercial aviation industry abroad, whose titanium consumption is also introduced briefly.Keywords: Boeing; Airbus; titanium consumption used in commercial aviation1 2020年前三季度国外主要航司经营概况1.1 波音公司1.1.1 主要财务指标营业收益429亿美元,上年同期为586亿美元,同比减少27%净亏损35亿美元,上年同期净收益4亿美元每股摊薄-6.10美元,上年同期为0.66美元1.1.2 各业务部门收益图12020年前三季度波音公司各业务部门收益占比数据来源:Flight Global波音公司2020年前三季度商用飞机业务收益114亿美元,占总收益27%,同比下降54%;国防、太空&安全业务收益195亿美元,占总收益44%,同比下降3%;全球服务业务收益118亿美元,占总收益28%,同比下降14%;波音资产公司收益2亿美元,占总收益1%,收益基本与上年同期持平。图1为2020年前三季度波音公司各业务部门收益占比。1.2 空客公司1.2.1 主要财务指标营业收益302亿欧元(约合366亿美元),上年同期为462亿欧元(约合559亿美元),同比下降35%净亏损27亿欧元(约合33亿美元),上年同期净利润22亿欧元(约合27亿美元)每股摊薄-3.43欧元(约合-4.15美元),上年同期为2.80欧元(约合3.39美元)1.2.2 各业务部门收益图22020年前三季度空客公司各业务部门收益占比数据来源:Flight Global收稿日期:2020-11作者简介:姚文静,生于1987年3月27日,女,汉族,籍贯为江苏省镇江市,大学本科学历,2009年7月毕业于宝鸡文理学院英语系,现就职宝钛集团有限公司,2015年11月通过经济师职称评定,目前担任英语科技资料翻译及采编岗位,关注和分析钛材料、产品及市场最新资讯和发展趋势。
钛合金增材制造技术研究现状及展望
钛合金增材制造技术研究现状及展望
钛合金增材制造技术研究现状及展望
1. 引言
钛合金材料因其优异的力学性能和良好的耐腐蚀性能,在航空航天、医疗器械、汽车制造等领域有广泛的应用。然而,传统的钛合金制造方法存在制造周期长、浪费材料多等问题。近年来,随着增材制造技术的快速发展,钛合金增材制造技术正成为一种高效、低成本的选项。本文将从现状和展望两个方面,对钛合金增材制造技术进行全面评估。
2. 钛合金增材制造技术的现状
钛合金增材制造技术目前主要采用的方法有激光熔化成型(LBM)、电子束熔化成型(EBM)和电弧增材制造(WAAM)等。这些技术都具有高能量密度、高制造效率和形状复杂性等优点。然而,仍然存在制造质量不稳定、残余应力、组织缺陷等问题。针对这些问题,研究人员提出了很多改进措施,例如优化工艺参数、改善熔化池形态等。还有一些新兴的增材制造技术,如超声增材制造、磁力增材制造等,正在逐渐发展壮大。
3. 钛合金增材制造技术的展望
钛合金增材制造技术在未来有很大的发展潜力。随着材料粉末的研发和制备技术的进步,钛合金粉末的质量和性能将得到进一步提高。这将有助于提高增材制造件的成型质量和力学性能。随着机器学习和人工智能的快速发展,钛合金增材制造技术也将受益于自动化、智能化的方向。这将使制造过程更加稳定、高效。另外,在材料科学领域,还有一些新的合金体系和复合材料正在研究中。这些新材料的引入将进一步丰富钛合金增材制造技术的应用领域。
4. 个人观点和理解
钛合金增材制造技术作为一种新兴的制造技术,具有很大的发展前景。我个人认为,随着技术和材料的进步,钛合金增材制造技术将成为现代制造业的主要趋势之一。在未来的发展中,需要继续加强研究和创新,解决目前存在的问题。还需要强化产学研的合作,共同推动钛合金增材制造技术的发展。钛合金增材制造技术的发展将不仅推动航空航天、医疗器械等传统领域的发展,还将在更广泛的领域发挥重要作用,为人类社会的发展做出贡献。
国内外钛合金研究及应用现状
- 1 - 国内外钛合金研究及应用现状
近年来,钛合金在国内外各行各业都得到广泛的应用,研究跨越了材料物理和化学,机械设计,生产工艺,涂敷工艺,智能制造,组装,维修和维护等多学科领域,这种多学科交叉性得到了国内外的广泛关注和深入研究,从而推动了钛合金的发展和实用化。
钛合金的特点是结构紧凑,耐腐蚀性强,耐热性好,延伸性和抗冲击性也非常出色,因此被广泛应用于航空航天,汽车,医疗,电力,建筑等行业,而且由于其低密度和轻量特点,更能够满足提高制造效率,减少能源消耗,减少污染的要求。
目前,国内外钛合金研究主要集中在材料特性、制备技术、新型钛合金的研发等方面。先,关于材料性能的研究,国内外的研究者着重研究钛合金的强度、塑性、焊接性和耐腐蚀性等力学性能,以拓展其性能,满足不同环境下用途的需求。其次,关于制备技术的研究,主要是研究高性能钛合金的制备工艺,以提高其材料性能,降低生产成本。最后,关于新型钛合金研发方面,目前有多学科交叉研究,包括聚合物增强钛合金、复合材料、添加剂改性等,从而进一步拓展钛合金的应用范围,满足不同行业的多样化需求。
在实际应用方面,钛合金目前主要用于航空航天、汽车、医疗、电力、建筑等行业,特别是航空航天领域的应用最为广泛,主要是因为钛合金的低密度、重量轻、高强度、耐腐蚀性良好等特点,能够充分地满足航空航天装备的要求,比如飞机发动机,航空航天机械件和结构零件等,这些应用使得钛合金在航空航天领域得到了广泛的应用。 - 2 - 此外,还有越来越多的行业开始尝试使用钛合金,比如汽车、电力行业,利用它们的可塑性,建造轻量化的汽车零部件,减轻汽车质量,降低汽车节油,以及在高速公路、铁路、桥梁等高精尖的土木工程中,使用钛合金制作可靠的抗腐蚀结构件,从而提高了建筑物的抗侵蚀性,维护了高速公路和铁路等行业的安全性和可靠性。
总而言之,钛合金在国内外各行各业的研究和应用都得到了广泛的关注,以提高性能、节约能源、降低污染等多方面都有着重要作用,推动了钛合金的发展和实用化。
钛合金增材制造技术研究现状及展望 2
钛合金增材制造技术研究现状及展望
1. 引言
钛合金作为一种高强度、耐腐蚀的金属材料,在航空航天、医疗器械等领域具有重要应用价值。钛合金增材制造技术作为一种新型的制造工艺,具有快速、灵活、定制化生产的优势,逐渐受到广泛关注。本文将从现状和展望两个方面对钛合金增材制造技术进行深入探讨。
2. 现状
2.1 钛合金增材制造技术的发展历程
钛合金增材制造技术起源于20世纪80年代,最初主要用于快速成型原型制作。随着3D打印技术的不断进步,钛合金增材制造技术逐渐应用于航空航天、医疗器械等领域。目前,国内外相关研究机构和企业纷纷加大钛合金增材制造技术的研究力度,推动了该技术的发展。
2.2 钛合金增材制造技术的关键技术和方法
目前,钛合金增材制造技术主要包括激光熔化、电子束熔化、粉末床烧结等多种方法。激光熔化技术因其成形精度高、熔池稳定等优点被广泛应用,但是存在着成本高、成形速度慢等缺陷。而电子束熔化技术在成形速度和成形精度方面具有一定优势,但也存在熔池不稳定等问题。粉末床烧结技术通过层层堆积和粘结制备钛合金件,成形速度较慢,但成形质量相对稳定。各种方法各有优劣,对于不同的应用场景需根据具体情况选择合适的方法。
3. 展望
3.1 钛合金增材制造技术的未来发展趋势
随着3D打印技术的不断成熟和发展,钛合金增材制造技术将迎来更广阔的应用前景。未来,该技术有望在航空航天、汽车制造、生物医药等领域得到更广泛的应用,为工业制造带来革命性的变革。随着材料科学的不断进步,新型钛合金材料的研发也将推动该技术的发展。
3.2 个人观点
钛合金增材制造技术作为一种新型的制造工艺,具有独特的优势和巨大的潜力。我认为,随着相关技术的不断创新和完善,钛合金增材制造技术将成为未来工业制造的主流技术之一,为社会发展和进步带来更多的可能性。
结语
通过对钛合金增材制造技术的现状和展望进行了全面的评估和分析,我们对该技术有了更深入的理解。随着3D打印技术和材料科学的不断进步,相信钛合金增材制造技术在未来将有更加广阔的发展前景。
钛合金的应用现状及发展前景
2002年第5期 轻金属 53・
・轻合金加工・
钛合金的应用现状及发展前景
李文平
(燕山大学机械工程学院汽车系,河北秦皇岛066004)
摘要:肆进1扯备空在航空、生特压学、文体用品及汽车等抽域的应用现状.并对其发展竹景和方向进行1分析。
关键调:扯合空;航空;民用;应用
中圈廿娄号:TG0146 23文截标讯码:A文章绾号:10(12 1752(2002)05 0053—03
Development and Application of Titanium Alloys
LI Well—ping
(Department ofAutomobile En neering,Yanshan University.Mechanical Engineering Col ̄ge,
Qinhuangdao 066004,China)
Ab h d:R 眦[3112o ̄es】n re ̄esrc.development and appljeatic ̄of titanium alloys in f I山of rc . ̄omedlea1.automobile aIld cot ̄flu3.er goods
discu ̄ed and the development p∞∞p b 0f m¨imn alloys in these fields w e analyzed
Keywor ̄:titanium alloys,nlrcr ̄t,6vii,np曲catlc ̄
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要金
属,比强度高和耐腐蚀性好。因此钛及钛台金一直
是航空航天工业的“脊柱”之一;近年来。钛在石油、
化工、汽车、生物医学和文体用品等领域开始得到应
用,并已成为新工艺、新技术、新设备不可缺少的金
属材料,钛工业进入一个新的发展阶段。
1铁合金的应用现状
l 1航空领域
钛及钛台金由于具有比强度高、耐腐蚀性好、耐
高温等优点。可进行各种方式的零件成形、焊接和机
钛合金研究新进展及应用现状
钛合金研究新进展及应用现状
摘 要: 综述了钛合金的发展历程及当今的研究应用新进展,并对我
国钛合金的应用前景做出展望。
关键词:钛合金; 发展; 研究; 应用
1 钛合金的发展历程
钛是20 世纪50 年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有比强度
高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家如美国、
日本、俄罗斯以及中国等都认识到钛合金材料的重要性,并相继对其进行了研究
开发,得到了实际应用[1~3]。美国钛工业起步较早,其规模和技术目前都处在世
界领先地位,一开始就注重钛合金材料的基础研究,并以此指导钛合金材料的应
用和开发,取得了举世瞩目的成就。第一个实用的钛合金就是1954年美国研制成
功的Ti-6Al-4V 合金,由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、
耐蚀性和生物相容性均较好,而成为钛合金工业中的王牌合金,该合金使用量已
占全部钛合金的75%~85%。20 世纪50~60 年代,主要是发展航空发动机用的
高温钛合金和机体用的结构钛合金,70 年代开发出一批耐蚀钛合金,80 年代以
来,耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。耐热钛合金的使用温度已从50 年
代的400 ℃提高到90 年代的600~650℃。α2 (Ti3Al)和γ(TiAl)基合金的出
现,使钛在发动机的使用部位正由发动机的冷端(风扇和压气机)向发动机的热
端(涡轮)方向推进。结构钛合金向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容
限方向发展。目前,美国航空航天用钛量最大,在20世纪80 年代以后设计的各
种先进军用战斗机和轰炸机中,钛合金的用量已稳定在20%以上[4,5]。 2 钛合金的研究新进展
近年来,各国正在开发低成本和高性能的新型钛合金,努力使钛合金进入具
有巨大市场潜力的民用工业领域。国内外钛合金材料的研究新进展主要体现在以
下几方面[6]。
2.1 高温钛合金
世界上第一个研制成功的高温钛合金使用温度仅为300~350 ℃。随后相继研
钛产品现状及发展前景
第l2卷总第49期 2006年第4期 特钢技术 ial Steel Tee] Vo1.12(49) 2006,No.4
钛产品现状及发展前景 周茂华 (攀钢集团四川长城特殊钢公司技术中心。四川江油621704) 摘要:介绍了国内海绵钛生产企业和钛加工企业的产能厦投贵规划状况、钛加工企业谩备的状况、钛产品现 状。并分析了钛行业存在的一些问题。同时展望了田内钛材市场前景。 关■词:海绵钛产能钛产品 投贵市场 Present Situation and Development Prospect of Titanium Products Zhou Maohua (Teehnolosy Center。S ̄huan Changchen8 Special Steel Co.1ad.,Pangang Group。Siehuan取BIlgy帆621704) Al ̄tl"aCt:This paper introduces the output capB蛐吐部and investment plennln8 conditions of domestic titanium sponge pro・ duction enterpd鸵B,the ̄pment conditions of titanium workin8 enterprisee,the present situation of titanium products,and咖- iyzes 8oln ̄issues existed in the titanium indusu ̄.fm the market prospect oftitanium products at home and abroad at the咖e time. Key Words:Titanium SpOl ̄,Productivity,Titanium product8,Investment,Market 钛是20世纪50年代发展起来的一种重要金 属,具有密度小、比强度高、耐蚀性好等优点,是新兴 的结构和功能材料,被誉为仅次于铁、铝的正在崛起 的“第三”金属。 最初,在国外钛及钛合金主要用于航空航天和 军事工业;近年来,随着国民经济的发展,钛及钛合 金在国内也广泛应用于石油、化工、冶金、生物医学、 体育用品、建筑、电力等领域。 1钛产品现状 1.1海绵钛状况 国内海绵钛生产厂家主要以遵义钛业和抚顺金 铭钛业(原抚顺铝厂)为主。遵义钛业在2000年首 次达2000t产能,2001年产量达2300t,2002年产量 达3000t,2004年产量接近3400t,2005年连续突破 400Or、5000、6000、7000t。现已形成了万吨产能,2006 年7月12日,该公司第三精制车间新增万吨海绵钛 配套系统正式投运。标志着我国海绵钛生产已达到 国际先进水平。2006年6月15日,遵义钛业又与宝 钢集团签约新100GOt海绵钛投资合作项目仪式。 遵义钛业计划2008年底形成年产2万t海绵钛的能 力,2012年形成年产3万t海绵钛的能力。抚顺金 铭钛业,是我国海绵钛的诞生地,也是国内历史悠久 的海绵钛生产厂家,2001年产145t,2002年产706t, 2003年产906t,2004年产1200t,2005年实际产量超 过2000t,该公司计划在“十一五”期间达到100GOt年 产能。 还有多家已投人生产的海绵钛合资企业和民营 企业。辽宁朝阳百盛锆业,2006年已形成800t海绵钛 年产能,实际产量350t;辽宁华泰金属工业公司,现已 形成年产700t规模,并已投人生产。预计今年底达 到2000t规模;锦州铁合金已生产出优质海绵钛。 目前,国内还多家海绵钛生产厂家正在新建中。 2005年5月总投资l0亿元,年产海绵钛超过5000t 项目正在山西代县新建;2006年6月初,洛阳双瑞 万基钛业成功产出了第一炉海绵钛,预计全线建成 后可年产100GOt;宁夏东方有色金属集团总投资约 l0亿元,新建年产10000 t海绵钛项目;唐山市天赫 钛业,2005年3月开始新建年产5000t海绵钛生产 线,预计2006年底投产;山西运城闻喜县隆凯铸造 有限公司,2004年至今一直在投资,正在新建成年 产达1000t的海绵钛生产线;天津天泰公司新建海 绵钛生产线,计划今年底形成3000t的年产能。2010 年前形成lO000t年产能。 收件日期:2006—07—17修回日期:2006—09—23 作者简介周茂华(198o__)男助理工程师2OO6年毕业于I ̄1)11理工学院材料科学与工程专业。攀长钢公司技术中心从事钛材研究 电话: 傩1
高纯钛的应用现状及趋势
科技资讯2015 NO.01SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION工 业 技 术
89 科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION纯度大于99%(质量分数)的钛材料被称为纯钛,而纯度达到4N级,即99.99%甚至更高的就是高纯钛了。低密度、高熔点、很强的抗腐蚀性能、低强度、好塑性,就是高纯钛的特性[1]。在航空航天、电子信息快速发展的同时,高纯钛的需求量也在不断地增加。不过与工业纯钛相比,高纯钛的价格比较贵,使用的范围也不大,主要应用于一些特殊的行业。1 高纯钛的应用1.1电子信息材料伴随着快速发展的信息技术、半导体技术等领域,也增加了高纯钛在溅射靶材、DRAMs(数字记录与测量系统)、平板显示器及集成电路等方面的用量,对钛纯度也有越来越高的要求。涉及半导体超大规模集成电路的行业,用钨钛化合物、钛硅化合物、钛氮化合物等作为扩散阻挡层及配线材料来控制电极,而溅射法是这些材料通常采用的制备方法。溅射法使用的钛靶材有较高的纯度要求,而对放射性元素及碱金属的含量则有较低的要求。目前,和溅射钛材一样,同等纯度的高纯钛已经在一些溅射设备中使用了。有4兆位超大规模的集成电路,需要达4N(99.995%)~5N(99.999%)级纯度的钛,对16兆位超大规模的集成电路需要有6N(99.9999%)级纯度的钛[2]。1.2生物医用材料钛具有重量轻、强度高、毒副作用小、生物相容性好等优点,钛医用金属材料在人体硬组织的外科植入和人体软组织的介入治疗方面展现了独特而神奇的疗效,钛合金的牙种植体、人工关节、心脏瓣膜和血管内支架等具有代表性医疗器械产品的问世,对医疗技术的发展具有划时代意义和革命性贡献,临床治疗从简单“修复、矫形”治疗上升到组织与器官的“替代式”治疗,改善和提高了人们的生活质量,克服了重大疾病只能单纯依靠药物治疗的缺陷。此外,钛是无磁性金属,在极强的磁场中也不会磁化,计算层析X射线摄影法成像及磁共振成像诊断程序可使用钛种植体,而这些诊断程度不受病人种植体植入后的影响[3]。医用钛材一般不会有高纯钛,但是考虑到钛中会溶出不纯物,植入件应尽可能使用高纯度钛。钛在生物材料方面虽有广泛的用途,但仍存在一些问题,如缺乏骨诱导作用、钛种植体的生物活性差、金属离子释放、愈合时间长、与周围组织结合强度低以及耐腐蚀性差等。1.3装饰材料因科技的不断进步以及生活水平的不断提高,相应地,人们在装饰材料性能方面的要求也增加了。高纯钛具有优异的耐腐蚀性能,在大气中长期使用仍能保持较好的光亮度。因此,高纯度钛被广泛应用于建筑装饰材料中。近年来,手表、眼镜框、手链等高档装饰品及佩戴物等的制作材料也用到了钛,因为钛具有不变色、长久保持光泽、人体不易产生敏感以及耐腐蚀等特点,甚至有些装饰品达到了5N级别的用钛纯度[4]。1.4吸气材料真空技术近年来发展迅速,人们对真空材料的性能也不断提出更高要求,而其发展的关键则是吸气材料的进步。在一定的条件下,对某些气体具有特殊活性的材料就叫吸气材料,在电子真空技术等领域内占据着不可替代的重要地位[5]。钛具有非常活跃的化学性质,与众多元素和化合物在高温条件都能产生反应。高纯钛对活性气体具有较强的吸附性,因蒸发形成在泵壁上的钛膜,其表面的吸附能力很强,由于这一特性,钛在超高真空抽气系统中被广泛用作吸气剂,如在升华泵、溅射离子泵等方面的使用,降低了10-9Pa溅射离子泵极限工作压强低。1.5其它领域高纯钛也应用于功能材料、特殊合金等领域,如制作钛铝金属间化合物和钛镍形状记忆合金时要求有5N(99.999%)以上的钛纯度。而在制药、处理污水、净化海水时,水净化装置的滤芯可用高纯钛[6]。2 高纯钛的应用前景作为世界上钛金属初级产品海绵钛产能最大国家,我国产能严重过剩,然在高纯钛领域却几乎为空白。具有更高附加值的低氧超高纯钛,我国更是没有。当前,只有美国、日本的三家企业能生产超。作为一种高端金属材料,美国严格限制高纯钛对中国的出口,限制了我国在高纯钛及超高纯钛方面的应用。研发高纯钛及超高纯钛生产工艺,成为我国当务之急,也是拓展高纯钛材料更广泛应用的有效途径。高纯钛作为性能十分优异的材料,虽已开始应用于各个领域,但因其生产工艺等方面的原因,致使高纯钛成本居高不下,在一定程度上限制了高纯钛应用和推广。因此,研发低成本化高纯钛生产工艺,积极创造我国的民族品牌产品,经济和社会意义重大。随着国民经济水平不断提升,人们对生活质量追求也会不断升高,高纯钛材料将会越来越受到人们的亲睐,高纯钛的用量将会大幅增加,应用领域也会更加广泛。参考文献[1]劳金海.高纯度钛的物理和机械性能[J].钛合金信息,1997(2):16-17.[2]杨邦朝,王文生.薄膜物理与技术[M].成都:电子科技大学出版社,1994,34-60.[3]于振涛,张明华,余森,等.中国医疗器械用钛合金材料研发、生产与应用现状分析[J].医用金属材料,2012,18(7):1-8.[4]屋敷贵司.纯钛制建筑材料及其制造方法[P].CN1534103A,2004-10-6.[5]张艳,尉秀英,秦光荣,等.钛基非蒸散型吸气剂的性能研究[J].稀有金属,2006,30(1):52.[6]李有观.纯度极高的钛材[J].世界有色金属,2003(13):7-11.高纯钛的应用现状及趋势张士举(攀枝花学院 四川攀枝花 617000)摘 要:高纯钛具有密度低、熔点高、抗腐蚀性能强、强度低、塑性好等众多优良特性。伴随着快速发展的航空航天、电子信息等高科技产业,高纯钛的需求量也在逐渐增加。不同于工业纯钛的是,高纯钛有较窄的应用范围,且价格不便宜,所以只有在一些特殊的行业被经常用到。该文对高纯钛在电子信息材料、生物医用材料、装饰材料、吸气材料等方面的应用进行了综合论述,指出了高纯钛应用和推广的主要限制因素,预测了高纯钛的应用前景。关键词:高纯钛 应用 趋势中图分类号:TF82文献标识码:A文章编号:1672-3791(2015)01(a)-0089-01
钛合金切削加工研究现状及发展趋势
钛合金是一种常用的高强度、耐腐蚀的金属材料,广泛应用于航空、航天、医疗器械等领域。因其在加工过程中难以切削的特性而备受关注。本文将针对钛合金切削加工的研究现状及发展趋势展开深度探讨。
1. 钛合金切削加工的研究现状
1.1 钛合金的特性
钛合金具有高强度、良好的耐腐蚀性和低密度等优异性能。然而,由于其低导热性和低切削刚度,导致切削加工时易产生高温和难以排除切屑的问题。
1.2 切削加工方法
目前钛合金常用的切削加工方法包括钻削、铣削、车削等。这些方法在实际应用中存在加工效率低、刀具磨损快、表面质量差等问题。
1.3 切削工艺优化
钛合金切削加工的研究现状也包括了切削工艺的优化研究。通过选择合适的切削参数、刀具材料和润滑方式,可以有效改善钛合金切削加工的效果。
2. 钛合金切削加工的发展趋势
2.1 刀具材料的发展
随着材料科学的发展,新型刀具材料的不断涌现为钛合金切削加工带来了新的希望。纳米复合刀具、涂层刀具等新材料的应用将有效提高切削效率和刀具寿命。
2.2 切削加工技术的创新
随着科技的进步,新型的切削加工技术不断涌现。如超高速切削、超精密加工等技术的应用,将有望突破钛合金切削加工的局限性。
2.3 智能制造的发展
智能制造以人工智能、大数据等技术为支撑,为钛合金切削加工提供了新的发展方向。通过数据分析优化切削工艺、实现自动化生产,将进一步提高钛合金切削加工的效率和质量。
3. 个人观点和展望
在钛合金切削加工的研究中,我们需要不断推动创新,积极探索新的切削加工方法和技术。应结合智能制造的发展趋势,推动钛合金切削加工的智能化和自动化,从而实现高效、精准、可持续的生产。期待未来钛合金切削加工技术的更大突破,为实际生产带来更大的价值。
总结回顾:钛合金切削加工一直是一个备受关注的领域,目前的研究主要集中在切削工艺的优化和刀具材料的发展上。随着科技的进步和智能制造的兴起,我们有理由相信钛合金切削加工技术将迎来新的发展机遇。希望未来能够有更多的科研成果和创新技术涌现,为钛合金切削加工领域带来新的发展机遇。钛合金是一种优异的金属材料,具有高强度、耐腐蚀性和低密度等优点,因此被广泛应用于航空航天、医疗器械、化工等领域。然而,钛合金的切削加工一直备受关注,因为它具有高刚性、低导热性和难以切削等特性,使得切削加工难度较大。
