औद्योगिक शुद्ध टाइटेनियम की विनिर्माण और प्रसंस्करण लागत को कैसे कम करें

टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं में उनके कम घनत्व, उच्च विशिष्ट शक्ति, उच्च लचीले ताकत अनुपात, अच्छी प्लास्टिक क्रूरता, अच्छा संक्षारण प्रतिरोध आदि के कारण सैन्य, नागरिक और अन्य क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं। उनके प्रदर्शन और विनिर्माण प्रौद्योगिकी के स्तर में सुधार हुआ है। इन क्षेत्रों के विकास और सुधार के स्तर पर सीधा प्रभाव पड़ता है। टाइटेनियम मिश्र धातु बाजार के विस्तार में बाधा यह है कि टाइटेनियम निष्कर्षण, पिघलना और मशीनिंग मुश्किल है, जिससे उच्च उत्पादन लागत होती है। टाइटेनियम पिंड की उत्पादन लागत समान वजन वाले स्टील पिंड की लगभग 30 गुना, एल्यूमीनियम पिंड की 6 गुना है, जिसमें से अयस्क से मैग्नीशियम कमी तक टाइटेनियम स्पंज उत्पादन की लागत समान वजन के उत्पादन की लगभग 20 गुना है। लोहा। वर्तमान में, प्रत्येक टन औद्योगिक शुद्ध टाइटेनियम की लागत लगभग 7.5 ~ 10 $/किग्रा है, जबकि एयरोस्पेस टाइटेनियम मिश्र धातु की उत्पादन लागत 40 डॉलर/किग्रा जितनी अधिक है।

इसलिए, लागत में कमी मुख्य रूप से औद्योगिक शुद्ध टाइटेनियम उत्पादन और टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु विनिर्माण और प्रसंस्करण लागत की लागत को कम करने के लिए है। टाइटेनियम मिश्र धातुओं की लागत को कम करने के लिए, विदेशी देश तेजी से बिना काटे टाइटेनियम मिश्र धातुओं का विकास कर रहे हैं, कम काटने वाली निकट-नेट आकार प्रक्रिया, पाउडर धातु विज्ञान तकनीक निकट-नेट आकार प्रक्रिया में से एक है। टाइटेनियम मिश्र धातु भागों के निर्माण में वर्तमान में तीन मुख्य विधियाँ हैं: ① पारंपरिक फोर्जिंग सामग्री प्रसंस्करण; ② कास्टिंग; ⑧ पाउडर धातु विज्ञान. फोर्जिंग के साथ सामग्री प्रसंस्करण, इसकी सामग्री गुण उत्कृष्ट हैं, लेकिन अपशिष्ट, प्रसंस्करण, उच्च लागत, और जटिल उत्पादों के आकार को प्राप्त करना मुश्किल है; कास्टिंग को जटिल नेट आकार या उत्पाद के निकट-नेट आकार के आकार में प्राप्त किया जा सकता है, लागत कम है, लेकिन सामग्री संरचना पृथक्करण, ढीलापन, सोलेनोइड के संकोचन और अन्य दोषों की कास्टिंग प्रक्रिया से बचना मुश्किल है, सामग्री प्रदर्शन कम है. टाइटेनियम मिश्र धातु की पाउडर धातु विज्ञान तकनीक इन दो तरीकों की कमियों को दूर करती है, और साथ ही इसके अपने फायदे भी हैं। इसलिए, घरेलू और विदेशी शोधकर्ताओं ने पाउडर धातु विज्ञान प्रौद्योगिकी द्वारा टाइटेनियम मिश्र धातु की तैयारी पर बहुत काम किया है। इस पेपर में, उच्च प्रदर्शन वाले टाइटेनियम मिश्र धातुओं की तैयारी और उनके अनुप्रयोगों के लिए कई प्रकार की पाउडर धातु विज्ञान प्रौद्योगिकियों पर हाल के वर्षों में विदेशों में शोध और विकास किया गया है, और उनके अनुप्रयोगों को संक्षेप में पेश किया गया है। 1 नई पाउडर धातु विज्ञान तैयारी तकनीक 1.1 धातु इंजेक्शन मोल्डिंग ( एमएलएम)

मेटल पाउडर इंजेक्शन मोल्डिंग (एमआईएम) तकनीक, एक निकट-नेट बनाने वाली तकनीक के रूप में, उच्च-गुणवत्ता, उच्च-सटीक जटिल भागों को तैयार कर सकती है, जिसे सबसे लाभप्रद फॉर्मिंग प्रौद्योगिकियों में से एक माना जाता है। एमआईएम विधि द्वारा टाइटेनियम और टाइटेनियम मिश्र धातु के निकट-नेट आकार भागों का निर्माण प्रसंस्करण लागत को काफी कम कर सकता है। यह अनुमान लगाया गया है कि दुनिया भर में टाइटेनियम एमआईएम भागों की वर्तमान उत्पादन मात्रा प्रति माह 3-5t है। टाइटेनियम पाउडर तैयार करने की प्रक्रिया में सुधार और पाउडर लागत में कमी के साथ, टाइटेनियम मिश्र धातु इंजेक्शन मोल्डिंग भागों की उत्पादन मात्रा बढ़ रही है। Ti 4wt% Fe मिश्र धातु स्पोर्ट्स क्लीट्स का उत्पादन करने वाली जापान की पहली MIM तकनीक। अब सबसे बड़ा टाइटेनियम पाउडर इंजेक्शन मोल्डिंग उत्पादन संयंत्र जापान इंजेक्स है, जिसका मासिक उत्पादन लगभग 2 ~ 3 टन है। टाइटेनियम एमआईएम उत्पाद गोल्फ हेड, ऑटोमोबाइल, चिकित्सा उपकरण, दंत प्रत्यारोपण और घड़ी के मामलों और पट्टियों और अनुप्रयोग के अन्य पहलुओं में रहे हैं। जापान में हिताची मेटल प्रिसिजन कंपनी और कैसियो कंप्यूटर कंपनी द्वारा बनाए गए टाइटेनियम मिश्र धातु केस ने 1999 में अंतर्राष्ट्रीय पाउडर धातुकर्म सम्मेलन में एमआईएम अवार्ड ऑफ मेरिट जीता, और यह घड़ी अभी भी 200 मीटर की पानी की गहराई पर सामान्य रूप से काम कर सकती है। कुछ जापानी विश्वविद्यालय Ti 6Al 4V, Ti 12Mo, Ti 5Co मिश्र धातु प्राप्त करने के लिए MIM विधि द्वारा सुमितोमो सिटिक्स एयरोसोलिज्ड गोलाकार टाइटेनियम पाउडर का उपयोग करते हैं। सामग्री के गुणों द्वारा उत्पादित पारंपरिक पाउडर धातु विज्ञान प्रक्रिया के साथ समान परिस्थितियों में सामग्री के गुण बेहतर होते हैं, पूरी तरह से पिघलने और फोर्जिंग सामग्री के स्तर की एक ही संरचना तक पहुंच जाते हैं। इसके अलावा, एक जापानी कंपनी ने जटिल आकार वाले टाइटेनियम-लौह मिश्र धातु भागों, जैसे ट्रैक और फील्ड रनिंग जूते के एकमात्र नाखून, के निर्माण के लिए इंजेक्शन मोल्डिंग विधि का उपयोग किया। यह विधि टाइटेनियम-आयरन मिश्र धातु (Ti a 5wt% Fe) पाउडर और कार्बनिक बाइंडर मिश्रण, 196MPa दबाव पर इंजेक्शन मोल्डिंग, 550 डिग्री घटते तापमान में, और फिर वैक्यूम के लिए 1000-1400 डिग्री, 1.33 × 1O Pa स्थितियों में होगी। सिंटरिंग मोलिब्डेनम मिश्र धातु स्पाइक्स की तुलना में, इस तरह से बने टाइटेनियम-लौह मिश्र धातु स्पाइक्स ने पहनने के प्रतिरोध और प्रभाव प्रतिरोध में सुधार किया है। और वजन 45% तक कम हो जाता है।