Japan er mikilvægur títanframleiðandi. Frá iðnaðarbyggingunni treystir Japan á innflutning á títan málmgrýti hráefni sem þarf, og meira en 60% af framleitt títan er flutt út. Ef um er að ræða takmarkanir á báðum endum iðnaðarkeðjunnar, er lækkun kostnaðar við framleiðsluferlið mikilvæg ráðstöfun fyrir japanska títanframleiðendur til að viðhalda samkeppnishæfni sinni á markaðnum.
NEDO (National Research and Development Corporation New Energy and Industrial Technology Development Organization) var með títan í „nýstærri rannsókn og þróun á burðarefnum“. 2013, Toho Titanium, Nippon Steel og önnur fyrirtæki og stofnanir að framkvæma í sameiningu 10-árs „nýjunga, ódýra tækniþróun á títanplötu“. Verkefnið felur í sér þróun ódýrrar framleiðslutækni fyrir hágæða títansvamp, þróun beinvalstækni fyrir títansvamp og þróun rafgreiningartækni til að undirbúa títanþynnu beint, og þessi grein lýsir aðeins framvindu mála. rannsóknanna í fyrstu tvær áttir.
1.Rannsókn á efni
Hefðbundið framleiðsluferli kaldvalsaðrar títanplötu og verkefnisrannsókna er skuldbundið til byltingarkennslu. Framleiðsla kaldvalsaðrar títanplötu felur í sér undirbúning títansvamps, bráðnun, smíða, smíða, heitvalsingu og kaldvalsingu o.s.frv. Rannsóknarmarkmið þessa verkefnis er að sleppa ferli bræðslu og smíða títansvamps og draga verulega úr fjárfestingu í búnaði, orkukostnaði og efniskostnaði.
Eftir að bræðsluferlið hefur verið sleppt er erfitt að gera óhreinindin (O, Fe, osfrv.) innan títansvampsins einsleita dreifingu. Á sama tíma er ekki hægt að fjarlægja það litla magn af MgCl2 sem gæti hafa verið fjarlægt í bræðsluferlinu vegna þess að bræðsluferlinu hefur verið sleppt. Þess vegna krefst þetta beina veltunarferli mikils hreinleika (lágt O, Fe innihald) og lítið magn af afgangs MgCl2 fyrir títansvamp. Byggt á ofangreindum ástæðum rannsakaði verkefnishópurinn ódýra framleiðslutækni títansvamps með miklum hreinleika og lágu afgangs MgCl2.
Toho Titanium hefur framkvæmt rannsóknir á stórfelldri framleiðslutækni fyrir hágæða títansvamp á kostnaðarhlutlausum grunni og hágæða títansvampurinn sem framleiddur hefur verið hefur verið notaður í beinni valsferli svampsins og er þekktur fyrir að vera notaður í títan niðurstreymisiðnaðar eins og flugvélar og almennar byggingarvörur.
Nippon Steel var ábyrgur fyrir tæknilegri rannsókn á smíða- og valsferli þessa verkefnis. Hágæða títansvampur, framleiddur í fyrra ferlinu, er þjappað saman og myndaður í títaníumhleif, sem síðan er pakkað í títanplötu og gert að títansvampi með því að tæma innréttinguna, sem er hituð í 1000 gráður og síðan heitvalsuð, og pökkunarefni títan billetsins (títanplötu) og títansvampurinn að innan eru samþættir í veltunarferlinu.
2 hágæða títan svampur ódýr framleiðslutækniþróun
Til að draga úr innihaldi Fe, O og afgangs MgCl2 í títansvampi á grundvelli engra kostnaðarauka, framkvæmdi verkefnishópurinn samsetningargreiningu á loka- og milliefninu og notaði tölulega uppgerð til að greina aðstæður í reactor , náði tökum á þeim þáttum sem hafa áhrif á innihald og dreifingu óhreininda eins og Fe og O í títansvampi og fínstillti hráefnisskilyrði og vinnslutækni. Til að skima út hágæða títansvamp með lágu Fe og MgCl2 innihaldi, framkvæmir Dongbang Titanium undirsvæðisprófanir á títan kekkjum og sker og myllir þá hver fyrir sig í samsetningu með uppsafnaðri dreifingu óhreininda eins og Fe og O frá töluleg uppgerð. Þar sem títansvampur með hátt Fe innihald hefur meiri endurspeglun, notar verkefnishópurinn sjónrænar aðferðir til að bera kennsl á títan svampkorn sem innihalda háan styrk af Fe fyrir sjálfvirka skoðun og skimun.
Hingað til hefur verkefnið myndað lykiltækni stöðugrar undirbúnings hágæða títansvamps og náð iðnaðarnotkun.
3 Hánýtni títan lak framleiðslu tækniþróun (títan svampur bein veltingur tækniþróun)
Billet gerð, heitt veltingur og kalt veltingur ferli, verkefnahópurinn í gegnum hagræðingu á ferlinu þannig að títan billet í upphitun og heitt veltingur framleiðir ekki sprungur og stækkun og aðra galla.
Með stórri stærð heitvalssprungna af títaníum, hefur hópurinn fínstillt títansvampkubletta, fyllingaraðferðir, sem og uppbyggingu títaníumbletts og veltingsferlis, veltingarsprungur hafa verið leystar á áhrifaríkan hátt, í síðari veltingunni 220 ~ 279 mm þykkar stórar sprungur úr títaníumplötu komu ekki fram. Heittvalsað títanplötuþykkt 5 ~ 6mm, fjarlægðu yfirborð oxíðhúðarinnar eftir kaldvalsingu í þykkt 0.5mm títan kaldvalsað lak. Eftir skoðun er flatarmálshlutfall yfirborðs porosity kaldvalsaðs blaðsins minna en 0,2%, þ.e. skipulag kaldvalsaðs títanplötunnar sem framleitt er með títansvampnum beint veltunarferli er það sama og skipulag blaðsins sem framleitt er af bræðslunni. ferli.
Samanburður á frammistöðu títansvamps beinvalsaðrar títanplötu og hefðbundinnar kaldvalsaðrar títanplötu, þykkt kaldvalsaðs títansvampsplötunnar sem notuð er í prófuninni er 0.5 ~ 1 mm. þar sem: ○ er árangur kaldvalsaðs títansvamps sem er beint valsað með því að nota afgangs MgCl2 innihald 600 ~ 1000 ppm af títansvampi, ▲ er árangur hágæða svamps sem er beint valsað með mjög litlu magni af MgCl2, ◆ er frammistöðu kaldvalsaðrar títanplötu (JIS gráðu 1) framleidd með hefðbundnu ferli. ◆ er árangur kaldvalsaðrar títanplötu (JIS gráðu 1) framleidd með hefðbundnum ferli.
Efnin sem táknuð eru með ○ hafa hærri togstyrk og örlítið minni lengingu vegna mikils óhreinindainnihalds, en hafa næstum sama styrk og lengingu.
Á sama tíma, þegar hágæða svampur með lítið magn af afgangs MgCl2 er notaður, sýnir hann aðeins minni styrk og meiri sveigjanleika vegna lágs innihalds títan O í svampinum, og árangur hans er svipaður og JIS gráðu 1 kaldvalsað títanplata framleitt með hefðbundnu ferli.
