Japão Cold Plate Roled Titanium Plate Technology Technology
O Japão é um importante produtor de titânio. Do ponto de vista da estrutura industrial, o Japão depende de importações de matérias -primas de minério de titânio e mais de 60% do titânio é exportado. No caso da Limited em ambas as extremidades da cadeia industrial, a redução dos custos do processo de produção é uma medida importante para os fabricantes de titânio japoneses para manter a competitividade do mercado.
O Nedo (Shin エネルギー e o sistema abrangente de tecnologia industrial, uma Corporação Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento) incluiu titânio em seu programa de pesquisa e desenvolvimento para novos materiais estruturais inovadores. Desde 2013, a indústria de titânio de Dongbang, a Nippon Steel e outras empresas e instituições realizaram em conjunto uma pesquisa de 10 anos sobre "Desenvolvimento tecnológico inovador e de baixo custo da folha de titânio". O projeto inclui o desenvolvimento da tecnologia de produção de baixo custo de esponja de titânio de alta qualidade, o desenvolvimento da tecnologia direta de rolagem da esponja de titânio e o desenvolvimento da preparação direta da folha de titânio por deposição eletrolítica. Este artigo resume apenas o progresso da pesquisa nas duas primeiras direções.
1. Conteúdo da pesquisa
A Figura 1 mostra o processo de produção tradicional de placa de titânio laminada a frio e o vínculo que a pesquisa deste projeto se esforça para romper. A produção de placa de titânio com rolagem a frio inclui preparação de esponja de titânio, fusão, formação de tarugos, forjamentos, rolagem a quente e rolagem a frio etc. O objetivo da pesquisa deste projeto é omitir os processos de fusão e forjamento da esponja de titânio e reduzir bastante o Investimento de equipamentos, custo de consumo de energia e custo do material.
Depois que o processo de fundição é omitido, é difícil homogeneizar os elementos de impureza (O, Fe, etc.) na esponja de titânio. Ao mesmo tempo, uma pequena quantidade de MGCL2 residual que poderia ter sido removida durante o processo de fundição não pôde ser removida porque o processo de fundição foi omitido. Portanto, o requisito de alta pureza (baixo teor de O e Fe) e baixa quantidade de MGCL2 residual é apresentado nesse processo. Com base nos motivos acima, a equipe do projeto estudou a tecnologia de produção de baixo custo de esponja de titânio com alta pureza e baixa quantidade de MGCL2 residual (Figura 2).
Figura 2 idéias básicas deste desenvolvimento de pesquisa
A Nippon Steel é responsável pela pesquisa da tecnologia de processos de tarugos e calendários para este projeto. A esponja de titânio de alta qualidade fabricada no processo acima é compactada para fazer lingote de titânio e depois embalada em placa de titânio, e o tarugo de titânio é feito auscando o interior, e o tarugo de titânio é aquecido a 1000 ℃ e enrolado a quente. O material de embalagem (placa de titânio) do tarugo de titânio e a esponja interna de titânio são integrados no processo de rolagem.
2. Desenvolvimento de tecnologia de produção de baixo custo para esponja de titânio de alta qualidade
Para reduzir o conteúdo de Fe, O e MGCL2 residual em esponja de titânio sem aumentar o custo, a equipe do projeto conduziu a análise de composição dos produtos finais e intermediários e usou simulação numérica para analisar a situação no reator, domine os fatores que afetam O conteúdo e a distribuição de impurezas como Fe e O na esponja de titânio e otimizam as condições da matéria -prima e a tecnologia de processo. Para maximizar a seleção de esponja de titânio de alta qualidade com baixo teor de ferro e mgcl2, a indústria de titânio de Dongbang conduz a detecção regional de blocos de titânio, e corta e os quebra separadamente com base na distribuição cumulativa de impurezas como Fe e O por numérico simulação. Como a esponja de titânio com alto teor de FE tem maior refletividade, a equipe do projeto usa métodos ópticos para identificar partículas de esponja de titânio com alto teor de Fe para obter inspeção e triagem automáticas.
Até agora, o projeto formou a principal tecnologia para a preparação estável de esponja de titânio de alta qualidade e alcançou a aplicação industrial.
3 Desenvolvimento de tecnologia de fabricação de folhas de titânio eficiente (Desenvolvimento da tecnologia de rolagem direta de titânio de esponja)
A Figura 4 mostra o processo de fabricação de tarugos, rolagem a quente e rolamento frio. A equipe do projeto otimizou o processo para que o tarugo de titânio não produzisse defeitos como rachaduras e expansão durante o aquecimento e o rolamento a quente
À medida que as rachaduras ocorrem quando os tarugos de titânio são enrolados em rolagem a quente em larga escala, o grupo de pesquisa otimizou o bloco de titânio de esponja, o método de preenchimento, a estrutura do tarugo de titânio e o processo de rolamento e o problema de rachaduras foi resolvido efetivamente, e nenhuma rachadura apareceu ao rolar grande titânio Bailetos 220 ~ 279 mm de espessura mais tarde. A espessura da placa de titânio enrolada a quente é de 5 ~ 6 mm, e a folha de titânio laminada a frio com uma espessura de 0,5 mm é obtida após a remoção da oxidação da superfície. O teste mostra que a porosidade da superfície da folha laminada a frio é inferior a 0,2%, ou seja, a estrutura da folha de titânio laminada a frio produzida pelo processo de rolagem direta de esponja de titânio é o mesmo que o da folha fina fabricada pelo derretimento processo.
