稀土鈦基復合材料加快國產化進程
2021年12月03日 8:55 15072次瀏覽 來源： 中國有色網 分類： 稀土 作者： 李寶樂
傳統(tǒng)的鈦合金通過合金化和組織結構優(yōu)化提高其性能已經發(fā)展到極致，只有通過復合強化才能突破傳統(tǒng)鈦合金的窠臼，讓鈦合金在更多領域“大展拳腳”。
包頭嘉泰金屬科技有限公司（以下簡稱嘉泰金屬）現(xiàn)已制備出直徑達580㎜、重量1.5t的國際最大尺寸鈦基復合材料鑄錠，同時，通過自主研制設備制出國內唯一的直徑0.05mm鈦合金超細絲材。該產品是依托上海交通大學金屬基復合材料國家重點實驗室國際首創(chuàng)且唯一的原位自生稀土氧化物顆粒強化鈦合金技術，還有等溫鍛造、精密鑄造等方面的技術，生產出鈦基復合材料。
據(jù)悉，嘉泰金屬創(chuàng)新性地提出利用多元、多尺度增強體復合強化提高鈦合金性能的技術路線，設計新型原位自生工藝，簡捷、低成本制備了高性能稀土改性鈦基復合材料，進一步優(yōu)化了成分和性能，解決高性能稀土改性鈦合金構件的等溫鍛造和精密鑄造的關鍵成形技術難題。
生產方面，嘉泰金屬目前配備了鈦合金冶煉、熱加工等一系列設備。同時也組織設計并配置相應的電極壓制模具、鈦合金熱加工模具，擠壓，等溫鍛造及拉絲設備，構建了比較完整的鈦合金冶煉和加工體系。
精密鑄造方面，嘉泰金屬與國內航空航天一家精密鑄造企業(yè)合作，利用工業(yè)化鑄造設備制備了顆粒增強鈦合金葉輪、DD殼體等精密鑄件，構件在用戶獲得了驗證，尤其是耐熱顆粒增強鈦合金葉輪在高溫復雜的環(huán)境中經受了考驗，顯著提升了高端設備的性能，成套設備年節(jié)約用電1000萬度，產生了顯著的社會效益。目前，該技術成果轉化取得積極效益，2020年產值437萬。
此外，利用有限元分析等新型的計算機模擬技術實現(xiàn)等溫鍛造工藝過程控制的模擬仿真，有效設計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計要求，提供可工業(yè)化生產的構件。
責任編輯：周大偉
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