钛锭是通过冶炼钛矿石或海绵钛制成的金属锭,是钛材料加工的重要中间产品。钛及其合金因具有高强度、低密度、耐腐蚀和生物相容性等特性,广泛应用于航空航天、化工、医疗、军工等领域。
钛锭的生产主要分为以下步骤:
原料来源:钛矿石(如金红石,钛铁矿)通过氯化法生成四氯化钛(TiCl₄)再经镁还原(克劳尔法)或钠还原(亨特法)制成海绵钛;回收废料(俗称屑子):钛废料经净化后重熔制成再生钛锭。
熔炼工艺:
1.真空电弧熔炼(VAR):海绵钛或钛废料在真空环境下电弧熔炼,避免氧化,形成高纯度钛锭。
2.冷床炉熔炼(CHM):进一步去除杂质,适用于航空级钛合金。
3.电子束熔炼(EBM):用于超高纯度钛锭生产。
钛锭的分类(按成分和用途):
纯钛锭:(如Gr1-Gr4),Gr2(工业纯钛)最常用。
钛合金锭:如Ti-6Al-4V(TC4)、Ti-5Al-2.5Sn等,通过添加铝,钒等元素提升性能。
钛锭的应用领域:航空航天(发动机部件,机身结构);化工(耐腐蚀反应器,管道);医疗(人造关节、牙科植入物);军工(潜艇壳体,导弹部件);消费品等.
钛锭是高端制造业的关键材料,随着3D打印(钛粉)和低成本冶炼技术的发展,其应用范围将进一步扩大。中国、俄罗斯和美国是主要生产国。
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