稀土鈦基復(fù)合材料加快國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程
2021年12月03日 8:55 15245次瀏覽 來(lái)源： 中國(guó)有色網(wǎng) 分類： 稀土 作者： 李寶樂(lè)
傳統(tǒng)的鈦合金通過(guò)合金化和組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化提高其性能已經(jīng)發(fā)展到極致，只有通過(guò)復(fù)合強(qiáng)化才能突破傳統(tǒng)鈦合金的窠臼，讓鈦合金在更多領(lǐng)域“大展拳腳”。
包頭嘉泰金屬科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱嘉泰金屬）現(xiàn)已制備出直徑達(dá)580㎜、重量1.5t的國(guó)際最大尺寸鈦基復(fù)合材料鑄錠，同時(shí)，通過(guò)自主研制設(shè)備制出國(guó)內(nèi)唯一的直徑0.05mm鈦合金超細(xì)絲材。該產(chǎn)品是依托上海交通大學(xué)金屬基復(fù)合材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室國(guó)際首創(chuàng)且唯一的原位自生稀土氧化物顆粒強(qiáng)化鈦合金技術(shù)，還有等溫鍛造、精密鑄造等方面的技術(shù)，生產(chǎn)出鈦基復(fù)合材料。
據(jù)悉，嘉泰金屬創(chuàng)新性地提出利用多元、多尺度增強(qiáng)體復(fù)合強(qiáng)化提高鈦合金性能的技術(shù)路線，設(shè)計(jì)新型原位自生工藝，簡(jiǎn)捷、低成本制備了高性能稀土改性鈦基復(fù)合材料，進(jìn)一步優(yōu)化了成分和性能，解決高性能稀土改性鈦合金構(gòu)件的等溫鍛造和精密鑄造的關(guān)鍵成形技術(shù)難題。
生產(chǎn)方面，嘉泰金屬目前配備了鈦合金冶煉、熱加工等一系列設(shè)備。同時(shí)也組織設(shè)計(jì)并配置相應(yīng)的電極壓制模具、鈦合金熱加工模具，擠壓，等溫鍛造及拉絲設(shè)備，構(gòu)建了比較完整的鈦合金冶煉和加工體系。
精密鑄造方面，嘉泰金屬與國(guó)內(nèi)航空航天一家精密鑄造企業(yè)合作，利用工業(yè)化鑄造設(shè)備制備了顆粒增強(qiáng)鈦合金葉輪、DD殼體等精密鑄件，構(gòu)件在用戶獲得了驗(yàn)證，尤其是耐熱顆粒增強(qiáng)鈦合金葉輪在高溫復(fù)雜的環(huán)境中經(jīng)受了考驗(yàn)，顯著提升了高端設(shè)備的性能，成套設(shè)備年節(jié)約用電1000萬(wàn)度，產(chǎn)生了顯著的社會(huì)效益。目前，該技術(shù)成果轉(zhuǎn)化取得積極效益，2020年產(chǎn)值437萬(wàn)。
此外，利用有限元分析等新型的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)等溫鍛造工藝過(guò)程控制的模擬仿真，有效設(shè)計(jì)等溫鍛造模具和鍛造工藝參數(shù)，高效、低成本地制備出高性能的稀土增強(qiáng)鈦合金材料鍛件，以滿足高性能、高可靠、低成本航空零件的設(shè)計(jì)要求，提供可工業(yè)化生產(chǎn)的構(gòu)件。
責(zé)任編輯：周大偉
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