力華動態(tài)
鈦是地殼中僅次于鋁、鐵和鎂,居第四位的結構金屬元素。鈦材料具有記憶性、超導性、高比強度、高耐蝕性、親生物性、高低溫性能優(yōu)良等特性,因而被稱為第三金屬(相對于鐵、鋁)、海洋金屬(耐海水性能良好)、航空金屬(理想的航空航天材料)和未來金屬(朝陽產業(yè))。鈦工業(yè)是一個國家現代科學技術發(fā)展水平的重要標志之一。目前,在世界上只有美國、日本、俄羅斯可以進行鈦的規(guī)?;a,中國是第四個擁有完整鈦工業(yè)體系的國家。鈦金屬被廣泛應用于航天、航空、化工、石油、化學、電力、冶金、醫(yī)藥以及海洋工程、地熱工程、制冷工業(yè)、體育、旅游等領域,隨著這些行業(yè)的產業(yè)升級換代,國家經濟實力逐步增強,鈦材料日益明顯地成為“工程技術和高科技領域中的關鍵材料和支撐材料”。
鈦及其合金是一種高化學活性金屬,在熔融狀態(tài)下,幾乎要與所有的耐火材料發(fā)生化學反應,生成化合物,需要采用較為特殊的熔煉方法。鈦必須在水冷或Na-K冷卻的銅坩堝中以及真空或氬氣、氮氣等惰性氣氛中熔煉,因此掌握中頻熔煉爐鈦合金熔煉技術的難度較大。
鈦及其合金的中頻熔煉爐熔煉主要分為兩類:真空自耗( VAR)熔煉和真空非自耗熔煉。真空自耗熔煉主要包括真空自耗電極電弧熔煉、電渣熔煉、真空凝殼爐熔煉。非真空自耗熔煉主要包括真空非自耗電弧熔煉、電子束熔煉、等離子束(或等離子?。┤蹮挼?,后兩種又稱冷床爐熔煉。
中頻熔煉爐VAR熔煉速度快,能生產大型鑄錠,但是容易產生高密度及低密度夾雜,產生成分偏析,而且制造電極、破碎料增加了成本。冷床爐殼服了VAR的一些缺點,可以生產高質量的鑄錠,但是也有不足。電子柬熔煉( EBM)在真空下熔煉,容易造成元素的揮發(fā),致使鑄錠成分波動難以控制,而且污染爐子。等離子爐需要等離子氣體,會增加成本。凝殼,自耗電極爐幾乎具有所有爐子的優(yōu)點,但是不適合自動化控制。隨著對鈦合金需求的增加,質量要求的提高,以及對自動化、環(huán)保、低成本等的要求,近期提出的建立在冷床爐基礎上的新的中頻熔煉爐熔煉方法將會占據主導地位。如何獲得成分均勻、準確、雜質含量低的鈦合金是熔煉方面急需解決的問題。