寶雞市永益鈦制品有限公司提供的工業(yè)制造用鈦餅,主要采用TA1、TA2、TC4及Ti-6246等材質(zhì),執(zhí)行ASTM B381、GB/T 16598等國際和中國標(biāo)準(zhǔn),具備優(yōu)異的物理與機(jī)械性能,如高強(qiáng)度、良好的延伸率和硬度,以及出色的耐腐蝕性能,特別適用于化工反應(yīng)器、航空鍛件、重型機(jī)械齒輪等高要求應(yīng)用場景。通過真空自耗電弧熔煉、β相區(qū)鍛造、固溶及時(shí)效熱處理等先進(jìn)制造工藝,確保產(chǎn)品質(zhì)量。此外,公司還關(guān)注成本控制和技術(shù)創(chuàng)新,推廣近凈成型工藝,并展望低成本鈦合金及數(shù)字化鍛造技術(shù)的發(fā)展,以滿足不同客戶的定制化需求。
一、名義及化學(xué)成分
牌號(hào)(中國GB) | 國際對應(yīng)牌號(hào) | 主要成分(wt%) | 雜質(zhì)元素(≤ wt%) | 工業(yè)應(yīng)用場景 |
TA1(工業(yè)純鈦) | Gr1 | Ti≥99.5, Fe≤0.20, O≤0.18 | C 0.08, N 0.03, H 0.015 | 化工反應(yīng)器襯里、換熱器 |
TA2(工業(yè)純鈦) | Gr2 | Ti≥99.2, Fe≤0.30, O≤0.25 | C 0.08, N 0.03, H 0.015 | 電解槽陽極板、管道法蘭 |
TC4(Ti-6Al-4V) | Ti-6Al-4V | Al 5.5-6.75, V 3.5-4.5, Ti余量 | Fe 0.30, O 0.20, C 0.08 | 航空鍛件毛坯、醫(yī)療植入物 |
Ti-6246 | Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo | Al 5.5-6.5, Sn 1.8-2.2, Zr 3.6-4.4, Mo 5.8-6.2 | O 0.15, Fe 0.25 | 重型機(jī)械齒輪坯料 |
二、物理與機(jī)械性能
牌號(hào) | 密度(g/cm3) | 抗拉強(qiáng)度(MPa) | 屈服強(qiáng)度(MPa) | 延伸率(%) | 硬度(HV) | 熱導(dǎo)率(W/m·K) |
TA1 | 4.51 | 240-370 | 170-310 | 24-30 | 120-150 | 16.4 |
TA2 | 4.52 | 340-480 | 280-400 | 20-25 | 150-180 | 15.8 |
TC4 | 4.43 | 895-930 | 825-869 | 10-15 | 330-360 | 6.7 |
Ti-6246 | 4.65 | 1100-1250 | 1000-1150 | 8-12 | 380-420 | 7.2 |
三、耐腐蝕性能
腐蝕介質(zhì) | TA1/TA2 | TC4 | Ti-6246 | 316不銹鋼 |
10% HCl(常溫) | 年腐蝕率<0.01mm | <0.02mm | 不適用 | >5mm(嚴(yán)重腐蝕) |
50% NaOH(沸騰) | <0.005mm | <0.01mm | <0.008mm | >2mm(晶間腐蝕) |
海水(Cl? 3.5%) | 鈍化無腐蝕 | 鈍化無腐蝕 | 鈍化無腐蝕 | 點(diǎn)蝕風(fēng)險(xiǎn)高 |
四、核心應(yīng)用領(lǐng)域與典型案例
工業(yè)領(lǐng)域 | 具體部件 | 典型案例 | 技術(shù)突破 |
化工裝備 | 反應(yīng)器內(nèi)膽 | 杜邦 PTA氧化反應(yīng)器 | TA2鈦餅旋壓成型,耐98℃醋酸+溴離子腐蝕,壽命達(dá)20年 |
能源電力 | 汽輪機(jī)葉片毛坯 | 西門子 SGT-800燃?xì)廨啓C(jī) | TC4鈦餅等溫鍛造,抗蠕變溫度提升至400℃,效率提高8% |
醫(yī)療器械 | 人工關(guān)節(jié)鍛坯 | 強(qiáng)生 髖關(guān)節(jié)植入物 | TC4 ELI(低間隙元素)鈦餅,疲勞強(qiáng)度>550MPa,生物相容性通過ISO 5832-3 |
重型機(jī)械 | 齒輪箱鍛坯 | 三一重工 礦山機(jī)械齒輪 | Ti-6246鈦餅β鍛造,抗拉強(qiáng)度>1200MPa,耐磨性提升40% |
五、制造工藝與流程
工藝步驟 | 技術(shù)要點(diǎn) | 關(guān)鍵設(shè)備 |
熔煉 | 真空自耗電弧熔煉(VAR),氧含量≤0.15% | 10噸級(jí)VAR爐 |
鍛造 | β相區(qū)鍛造(950-1000℃),變形量60-80% | 萬噸級(jí)液壓機(jī) |
熱處理 | TC4:固溶處理(950℃/1h)+時(shí)效(540℃/4h) | 真空退火爐 |
機(jī)加工 | 低速切削(<50m/min),硬質(zhì)合金刀具,乳化液冷卻 | 數(shù)控立式車床 |
六、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)與檢測
標(biāo)準(zhǔn)類型 | 國際標(biāo)準(zhǔn) | 中國標(biāo)準(zhǔn) | 檢測方法 |
材料標(biāo)準(zhǔn) | ASTM B381(鈦鍛件) | GB/T 16598 | 超聲波探傷(ASTM E2375) |
化學(xué)分析 | ASTM E1409(氧含量) | GB/T 4698 | 惰性氣體熔融法(O/N/H分析) |
力學(xué)性能 | ISO 6892-1(拉伸試驗(yàn)) | GB/T 228.1 | 電子萬能試驗(yàn)機(jī)(應(yīng)變速率控制) |
七、技術(shù)挑戰(zhàn)與解決方案
挑戰(zhàn)領(lǐng)域 | 問題描述 | 解決方案 |
成本高昂 | 鈦餅單價(jià)是鋼鍛件的10-15倍 | 推廣近凈成型工藝(減少材料損耗30%) |
大尺寸成型 | 直徑>1m鈦餅易產(chǎn)生組織不均勻 | 多向模鍛+局部感應(yīng)加熱(晶粒度≤5級(jí)) |
氫脆敏感性 | 高溫加工中吸氫導(dǎo)致韌性下降 | 真空退火(氫含量≤0.008%) |
八、選型與采購建議
選型因素 | 建議 | 備注 |
介質(zhì)腐蝕性 | 強(qiáng)酸環(huán)境選TA1/TA2,高載荷選TC4或Ti-6246 | 參考NACE MR0175/ISO 15156 |
加工復(fù)雜度 | 精密鍛件優(yōu)先β型鈦合金(如Ti-6246),簡單部件用工業(yè)純鈦 | 需供應(yīng)商提供鍛造工藝模擬報(bào)告 |
成本控制 | 混合使用鈦-鋼復(fù)合餅(如TA2/45鋼)降低非承力區(qū)成本 | 結(jié)合面剪切強(qiáng)度≥200MPa |
九、前沿趨勢與展望
技術(shù)方向 | 2025年目標(biāo) | 2030年展望 |
材料創(chuàng)新 | 低成本鈦合金(如Ti-3543)量產(chǎn) | 鈦-陶瓷復(fù)合材料(耐磨性提升50%) |
工藝升級(jí) | 3D打印鈦餅(粉床熔融)成本降低30% | 全流程數(shù)字化鍛造(AI工藝優(yōu)化) |
循環(huán)經(jīng)濟(jì) | 鈦廢料回收利用率≥50% | 閉環(huán)再生鈦供應(yīng)鏈(碳足跡減少40%) |
以上數(shù)據(jù)基于 《鈦工業(yè)進(jìn)展》(2023)、ASTM標(biāo)準(zhǔn)及 GEAE 技術(shù)報(bào)告(截至2024年),如需擴(kuò)展具體工藝參數(shù)或應(yīng)用案例,可進(jìn)一步補(bǔ)充!