前言
近年來,高爾夫球具行業(yè)鈦需求量逐年上升,已發(fā)展成為民用鈦材重要的應(yīng)用市場之一,高爾夫球具生產(chǎn)廠家在創(chuàng)造品牌的同時,希望使用強度適中而價格較低的鈦合金材料,以減小壁厚,降低成本,在激烈的市場競爭中不斷擴大市場占有率。
隨著國內(nèi)外社會對低合金板帶材產(chǎn)品需求量的不斷增加,鈦板的用量也越來越大,以往傳統(tǒng)的片式生產(chǎn)已不能適應(yīng)新形式下市場的要求,結(jié)合新興客戶的強烈采購意愿,在國內(nèi)純鈦帶式生產(chǎn)已經(jīng)遍地開花的形式下,為避免惡性競爭,寶鈦集團首先突出重圍,開始著手低合金鈦帶的研制生產(chǎn)。
由于我國對鈦卷產(chǎn)品開發(fā)起步較晚,直到本世紀(jì)國家“十一五”規(guī)劃期間才開始著手建設(shè)。至今低合金鈦卷生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)仍掌握在國外幾家大的鈦卷生產(chǎn)企業(yè),國內(nèi)某企業(yè)也是在近幾年才開始進行深入研究,取得了初步進展。而國內(nèi)每年低合金鈦卷仍需大量進口,其價格和需求量均受控于人,以此來抑制和扼殺國內(nèi)低合金鈦卷的生產(chǎn),達到向中國出口鈦加工產(chǎn)品、獨占市場的目的。

隨著全球經(jīng)濟的不斷發(fā)展,中國已經(jīng)被公認(rèn)為是當(dāng)今全世界最大的市場,中國的能源工業(yè)尤其海水冷卻系統(tǒng)和海底石油開采應(yīng)用領(lǐng)域,以及體育用品行業(yè)如自行車框架和高爾夫球棒都蘊藏著誘人的發(fā)展機遇。
隨著國產(chǎn)鈦卷持續(xù)增高的供貨量,我們不能僅僅局限在純鈦卷材的研究領(lǐng)域,只有全權(quán)掌握低合金鈦卷的生產(chǎn)工藝,穩(wěn)定該類別產(chǎn)品的產(chǎn)品質(zhì)量,才能完善這個領(lǐng)域,以便取代老式的片式生產(chǎn),創(chuàng)造更多的市場效益。
1、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
鈦屬于小金屬,產(chǎn)品規(guī)格繁雜、牌號多,鈦卷生產(chǎn)總體而言均依附于鋼廠,在生產(chǎn)鋼卷的間隙,做好設(shè)備清理、維護后,專門留出時間批量生產(chǎn)鈦卷,為了保證批量性,主體仍以純鈦帶卷為主,合金帶卷的生產(chǎn)由于年需求量還沒有得到具體拓展,國外已有響應(yīng)研究,但考慮生產(chǎn)成本,韓國、日本等主要生產(chǎn)廠家已經(jīng)退出市場,主體仍集中于生產(chǎn)Gr.1、Gr.2帶卷。國內(nèi)合金冷軋帶卷有生產(chǎn)先例,但產(chǎn)品寬度均集中于小于600mm,超出此寬度的帶卷仍處于空白。
鈦合金卷帶主要應(yīng)用于飛機、航天器、潛艇、核電站、醫(yī)療、高端賽車等高新技術(shù)領(lǐng)域以及冶金、化工、裝飾等民用領(lǐng)域。
目前國內(nèi)已經(jīng)建成多條完備的鈦卷生產(chǎn)線,并初具規(guī)模,設(shè)備實力已遠(yuǎn)超國外同類生產(chǎn)企業(yè)。2008年11月,隨著國內(nèi)冷軋鈦卷試制成功,形成了從海綿鈦、熔煉、鍛造、軋制、精整處理、深加工完整的生產(chǎn)鏈。鈦帶卷的生產(chǎn)技術(shù)已日趨完善,為低合金寬幅鈦帶卷的生產(chǎn)積累了大量數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。
2、研制方向
Ti-3111 鈦合金,是一種強度約為650MPa,成型性和加工性能良好的鈦合金。BT-143鈦合金,由于其良好的高溫性能,是摩托車、汽車排氣系統(tǒng)首選材料。這兩種低合金,是寶鈦集團充分利用大量鈦合金殘料開發(fā)出的低成本、應(yīng)用范圍廣、市場潛力大的鈦材。
Ti-3Al-2.5V 是主要用于制作航空及高端民用管材的鈦合金材料,該合金是一種近α型鈦合金,在室溫和高溫下其強度比純鈦高出20%~50%,焊接性能和冷成型性能優(yōu)于TC4鈦合金。該合金除了用于管材外,也可以軋成箔材和帶材,用于制作飛機蜂窩結(jié)構(gòu)等。Ti-3Al-2.5V鈦合金的無縫管適用于飛機和發(fā)動機液壓和燃油等管路系統(tǒng),其中退火態(tài)中強度級別620MPa 管材主要用于發(fā)動機管路系統(tǒng),去應(yīng)力退火態(tài)860MPa 管材主要用于飛機液壓等管路系統(tǒng)。
3、產(chǎn)品應(yīng)用前景
3.1 醫(yī)療行業(yè)
由于鈦與人體優(yōu)良的相容性,一直在醫(yī)療行業(yè)作為首選材料。隨著帶材市場的發(fā)展,以前依賴于片式生產(chǎn)提供原料的醫(yī)療行業(yè),開始傾向于帶式生產(chǎn)替代,主要是考慮到帶式生產(chǎn)的高精度、高一致性,可充分保證在人體使用環(huán)境的安全性,但同時,也提出稍高強度的指標(biāo)要求,這也就促生了低合金市場的潛力。
3.2 民用市場
近幾年,由于建筑用鈦、餐廚具用鈦的推廣,鈦材在民用市場的使用逐漸被人們所接受,大家已經(jīng)開始將鈦元素在生活中的占比,作為一種企業(yè)宣傳的實力。新興市場如手機殼、筆記本電腦、名片夾,甚至于名片,鈦逐漸成了一種宣傳的工具,成為一種信息傳遞的載體。
3.3 管材
Ti-3Al-2.5V 主要作為無縫管應(yīng)用。這種管子可以加工成由徑向織構(gòu)到軸向織構(gòu)的各種結(jié)晶方向。Ti-3Al-2.5V織構(gòu)的多樣性提供了一種改善性能的有效方法。Ti-3Al-2.5V最初是作為焊接管和無縫管材料而研制的。后來這種合金在其他一些結(jié)構(gòu)中也得到了應(yīng)用,但目前管材應(yīng)用仍然占統(tǒng)治地位?,F(xiàn)在實際上所有的商業(yè)客機均有Ti-3Al-2.5V液壓系統(tǒng),該合金也越來越多的應(yīng)用于化工設(shè)備。它制成的化工設(shè)備能承受較高的操作溫度,效率提高,而且環(huán)境影響明顯減少,尤其是在海水中良好的抗腐蝕能力,使其漸漸的應(yīng)用于海水冷卻系統(tǒng)和海底石油開采。同時高強度,低密度及良好的剛性又是開發(fā)用于自行車框架和高爾夫球棒的優(yōu)良選材。
4、結(jié)束語
盡管國外鈦卷生產(chǎn)企業(yè)在低合金鈦卷生產(chǎn)方面掌握領(lǐng)先技術(shù),但他們更熱衷于生產(chǎn)工藝成熟、風(fēng)險系數(shù)小的的純鈦卷,針對訂貨量相對較小,成本相對較高的低合金鈦卷,他們生產(chǎn)的興致不高。與此同時,國內(nèi)低合金產(chǎn)品的應(yīng)用市場則正處于火熱階段,僅國內(nèi)市場全年的需求量就有10000噸,若仍然依賴生產(chǎn)周期長,生產(chǎn)成本高,產(chǎn)品質(zhì)量一致性較差的片式生產(chǎn),則遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能與現(xiàn)實需求接軌,因此抓緊對低合金鈦卷的研制,搶占市場先機尤為重要。
參考文獻
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