2014年第31卷第6期文章目次
2014, 31(6).
摘要:
采用热膨胀法和金相法研究了以5℃/min的加热速率连续加热某Ti-Al-Mo-Cr-Zr-Si系新型钛合金过程中的相变过程、组织演变规律以及α相→β相的转变速率。结果表明:该合金连续加热过程中,在280~505℃温度范围内,板条状α相逐渐长大,且含量逐渐增多,发生β→α相变;在505~610℃温度范围内,板条状α相变细、变短,发生由短程扩散控制的α→β相变,此阶段温度对α相→β相的转变速率影响不大;在610~930℃温度范围内,板条状α相含量明显减少,直至消失,发生由长程扩散控制的α→β相变,此阶段α相→β相的转变速率随着温度的升高明显加快,当温度达到900℃时,α相→β相的转变速率逐渐减缓。
采用热膨胀法和金相法研究了以5℃/min的加热速率连续加热某Ti-Al-Mo-Cr-Zr-Si系新型钛合金过程中的相变过程、组织演变规律以及α相→β相的转变速率。结果表明:该合金连续加热过程中,在280~505℃温度范围内,板条状α相逐渐长大,且含量逐渐增多,发生β→α相变;在505~610℃温度范围内,板条状α相变细、变短,发生由短程扩散控制的α→β相变,此阶段温度对α相→β相的转变速率影响不大;在610~930℃温度范围内,板条状α相含量明显减少,直至消失,发生由长程扩散控制的α→β相变,此阶段α相→β相的转变速率随着温度的升高明显加快,当温度达到900℃时,α相→β相的转变速率逐渐减缓。
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摘要:
研究了Ti-600合金镦制饼材600℃热暴露前后室温拉伸性能与组织的变化,并分析了其室温拉伸变形机制。研究结果表明,600℃热暴露100 h后,毛坯热暴露试样的强度较热暴露前的固溶时效试样(STA)提高了3%左右,延伸率的保持率为81.1%;试样热暴露试样的强度稍有降低,延伸率的保持率仅为55.6%。600℃热暴露100 h前后,Ti-600合金镦制饼材的组织变化不明显,热暴露后其原始β晶粒尺寸较之前的稍有长大。STA状态下晶界与板条较平直,热暴露后少数板条弯曲,并且板条较短较细小。试样热暴露试样组织内的α相与β板条比毛坯热暴露试样的粗大。经分析,Ti-600合金热暴露前后室温拉伸变形时主要的变形机制是位错穿越α束滑移以及位错柱面滑移。
研究了Ti-600合金镦制饼材600℃热暴露前后室温拉伸性能与组织的变化,并分析了其室温拉伸变形机制。研究结果表明,600℃热暴露100 h后,毛坯热暴露试样的强度较热暴露前的固溶时效试样(STA)提高了3%左右,延伸率的保持率为81.1%;试样热暴露试样的强度稍有降低,延伸率的保持率仅为55.6%。600℃热暴露100 h前后,Ti-600合金镦制饼材的组织变化不明显,热暴露后其原始β晶粒尺寸较之前的稍有长大。STA状态下晶界与板条较平直,热暴露后少数板条弯曲,并且板条较短较细小。试样热暴露试样组织内的α相与β板条比毛坯热暴露试样的粗大。经分析,Ti-600合金热暴露前后室温拉伸变形时主要的变形机制是位错穿越α束滑移以及位错柱面滑移。
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摘要:
异型钛材;轧制;数值模拟
异型钛材;轧制;数值模拟
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摘要:
对比分析了包覆叠轧和冷轧两种工艺制备TC1钛合金宽幅薄板表面质量、组织形貌和力学性能,并研究了成品退火温度对冷轧板材力学性能和组织的影响。结果表明:这两种工艺生产的TC1钛合金薄板力学性能均可满足GJB 2505A—2008要求,冷轧工艺生产的TC1钛合金成品板材表面质量良好,性能稳定,晶粒更为细小;冷轧板材成品退火温度控制在550~580℃较为适宜。
对比分析了包覆叠轧和冷轧两种工艺制备TC1钛合金宽幅薄板表面质量、组织形貌和力学性能,并研究了成品退火温度对冷轧板材力学性能和组织的影响。结果表明:这两种工艺生产的TC1钛合金薄板力学性能均可满足GJB 2505A—2008要求,冷轧工艺生产的TC1钛合金成品板材表面质量良好,性能稳定,晶粒更为细小;冷轧板材成品退火温度控制在550~580℃较为适宜。
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摘要:
钛具有较高的比强度、良好的耐蚀性及耐高温性(熔点超过1 650℃),并且可呈+2、+3、+4价态的氧化态,部分可在溶液中以离子态存在,因此可利用钛的这些性质和特性进行表面处理。日本大阪府立大学科研工作者利用钛的性质和特性进行表面处理工艺研究时,获得了三种新的工艺,分别如下。(1)通过化学方法,利用氧化还原离子对Ti3+/Ti4+制备高纯镍镀层。(2)利用氧化还原离子对Ti N/Ti F2-6制备金属纳
钛具有较高的比强度、良好的耐蚀性及耐高温性(熔点超过1 650℃),并且可呈+2、+3、+4价态的氧化态,部分可在溶液中以离子态存在,因此可利用钛的这些性质和特性进行表面处理。日本大阪府立大学科研工作者利用钛的性质和特性进行表面处理工艺研究时,获得了三种新的工艺,分别如下。(1)通过化学方法,利用氧化还原离子对Ti3+/Ti4+制备高纯镍镀层。(2)利用氧化还原离子对Ti N/Ti F2-6制备金属纳
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摘要:
深空、深海、月球等探测以及南北极科考、低温固体和液体燃料的储存、超导发电机转子、磁悬浮列车等都需要超低温承力结构材料。20世纪80年代初,美国宇航局发射的阿波罗宇宙飞船用Ti-5Al-2.5Sn和Ti-6Al-4V合金制作了液氢容器、导管和高压气瓶。日本采用Ti-5Al-2.5Sn ELI和Ti-6Al-4V ELI合金制作了30MVA超导发
深空、深海、月球等探测以及南北极科考、低温固体和液体燃料的储存、超导发电机转子、磁悬浮列车等都需要超低温承力结构材料。20世纪80年代初,美国宇航局发射的阿波罗宇宙飞船用Ti-5Al-2.5Sn和Ti-6Al-4V合金制作了液氢容器、导管和高压气瓶。日本采用Ti-5Al-2.5Sn ELI和Ti-6Al-4V ELI合金制作了30MVA超导发
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摘要:
2014年9月25日,由国核宝钛锆业股份公司(以下简称国核宝钛)承担的国家科技重大专项课题"AP1000核级锆材制造技术"顺利通过国家能源局组织的正式验收,为全面实现核级锆材国产化与自主化打下了坚实的基础,也为AP1000依托项目建设、示范工程建设提供了有力的技术支撑。核级锆材是核电站的第一道安全屏障,其国产化和自主化一直备受关注。AP1000核级锆材制造技术研究课题历
2014年9月25日,由国核宝钛锆业股份公司(以下简称国核宝钛)承担的国家科技重大专项课题"AP1000核级锆材制造技术"顺利通过国家能源局组织的正式验收,为全面实现核级锆材国产化与自主化打下了坚实的基础,也为AP1000依托项目建设、示范工程建设提供了有力的技术支撑。核级锆材是核电站的第一道安全屏障,其国产化和自主化一直备受关注。AP1000核级锆材制造技术研究课题历
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摘要:
2014年10月16日,空客集团创新中心增材制造研发团队负责人Jonathan Meyer、空客新兴技术与概念部经理Dale King、空客中国工业合作部李飞以及英国伯明翰大学Mike Loretto教授访问了中国科学院金属研究所。金属所所长杨锐介绍了金属所研发活动的概况。Jonathan Meyer介绍了空客在增材制造领域的研发活动,并对其
2014年10月16日,空客集团创新中心增材制造研发团队负责人Jonathan Meyer、空客新兴技术与概念部经理Dale King、空客中国工业合作部李飞以及英国伯明翰大学Mike Loretto教授访问了中国科学院金属研究所。金属所所长杨锐介绍了金属所研发活动的概况。Jonathan Meyer介绍了空客在增材制造领域的研发活动,并对其
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摘要:
上海交通大学环境科学与工程学院周保学教授的团队在化学需氧量(COD)监测、难降解有毒有害有机污染物处理和太阳光分解水产氢等方面取得突破,相关成果作为综述文章已在线发表于《化学评论》。该团队基于二氧化钛(TiO 2)纳米管阵列材料的设计、制备和结构与性能的研究,有效地解决了粉体纳米TiO 2材料光生电荷复合严重、量
上海交通大学环境科学与工程学院周保学教授的团队在化学需氧量(COD)监测、难降解有毒有害有机污染物处理和太阳光分解水产氢等方面取得突破,相关成果作为综述文章已在线发表于《化学评论》。该团队基于二氧化钛(TiO 2)纳米管阵列材料的设计、制备和结构与性能的研究,有效地解决了粉体纳米TiO 2材料光生电荷复合严重、量
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摘要:
法国德枫丹(Defontaine)公司成立于1946年,长期致力于设计和制造汽车工业及航空工业中使用的重要零部件。公司主要客户有斯奈克玛(Snecma)公司、透博梅卡(Turbomeca)公司、微型涡轮发动机(Microturbo)公司和GE公司。据俄罗斯生意新闻网报道,该公司对俄罗斯
法国德枫丹(Defontaine)公司成立于1946年,长期致力于设计和制造汽车工业及航空工业中使用的重要零部件。公司主要客户有斯奈克玛(Snecma)公司、透博梅卡(Turbomeca)公司、微型涡轮发动机(Microturbo)公司和GE公司。据俄罗斯生意新闻网报道,该公司对俄罗斯
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摘要:
随着俄罗斯VSMPO-AVISMA公司钛矿熔炼技术的提升,原料钛铁矿的品位对后续生产加工的限制相对减弱。为了实现原料的多元化采购,VSMPOAVISMA公司已从俄罗斯阿穆尔州、哈萨克斯坦、印度、莫桑比克、斯里兰卡等国家和地区采购了数万吨的钛铁矿开展了相关试验。目前,挪威、加拿
随着俄罗斯VSMPO-AVISMA公司钛矿熔炼技术的提升,原料钛铁矿的品位对后续生产加工的限制相对减弱。为了实现原料的多元化采购,VSMPOAVISMA公司已从俄罗斯阿穆尔州、哈萨克斯坦、印度、莫桑比克、斯里兰卡等国家和地区采购了数万吨的钛铁矿开展了相关试验。目前,挪威、加拿
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摘要:
2014年9月16日,美国RTI公司与法国斯奈克玛(赛峰集团)公司正式签订钛铝(TiA l)合金供货协议。RTI公司将成为斯奈克玛公司和GE公司的平股合资公司——CFM国际公司的重要供应商之一,其供应的TiA l合金将用于制造LEAP系列发动机的涡轮叶片。TiA l合金具有优异的性能,可替代镍基合金用
2014年9月16日,美国RTI公司与法国斯奈克玛(赛峰集团)公司正式签订钛铝(TiA l)合金供货协议。RTI公司将成为斯奈克玛公司和GE公司的平股合资公司——CFM国际公司的重要供应商之一,其供应的TiA l合金将用于制造LEAP系列发动机的涡轮叶片。TiA l合金具有优异的性能,可替代镍基合金用
2014, 31(6).
摘要:
新加坡南洋理工大学(以下简称南大)的科学家发明了可极速充电的电池,2分钟即可充电70%,且电池使用寿命超过20年,是现有锂离子电池的10倍以上。南大将传统锂离子电池中用来做阳极的石墨用新型凝胶材料替代,该新型材料为大量应用于颜料及防晒乳液中的二氧化钛。南大找到一种方法可以将二氧化钛转换为比人类头发细一千倍的微小纳米
新加坡南洋理工大学(以下简称南大)的科学家发明了可极速充电的电池,2分钟即可充电70%,且电池使用寿命超过20年,是现有锂离子电池的10倍以上。南大将传统锂离子电池中用来做阳极的石墨用新型凝胶材料替代,该新型材料为大量应用于颜料及防晒乳液中的二氧化钛。南大找到一种方法可以将二氧化钛转换为比人类头发细一千倍的微小纳米
2014, 31(6).
摘要:
2014年10月14-16日,由中国有色金属学会、中国有色金属工业协会钛锆铪分会、北京海闻展览有限公司共同举办的"TIEXPO 2014第九届中国国际钛业展览会暨论坛"(简称TIEXPO 2014)在上海新国际博览中心成功举办。此次展会展出总面积达八千多平方米,展品涉及钛的各个应用领域,吸引了来自20多个国家和地区的近百家展商及数千名观众。
2014年10月14-16日,由中国有色金属学会、中国有色金属工业协会钛锆铪分会、北京海闻展览有限公司共同举办的"TIEXPO 2014第九届中国国际钛业展览会暨论坛"(简称TIEXPO 2014)在上海新国际博览中心成功举办。此次展会展出总面积达八千多平方米,展品涉及钛的各个应用领域,吸引了来自20多个国家和地区的近百家展商及数千名观众。
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摘要:
2014年10月10日,南京宝色股份公司在深圳证券交易所挂牌上市,成功登陆资本市场(股票简称"宝色股份",股票代码"300402"),成为国内首个特材非标装备制造上市公司。宝色股份于2014年9月25日顺利完成网下配售及网上申购工作,发行新股5 100万股,占公司发行后总股本的25.25%,募集资金总额达22 797万元。
2014年10月10日,南京宝色股份公司在深圳证券交易所挂牌上市,成功登陆资本市场(股票简称"宝色股份",股票代码"300402"),成为国内首个特材非标装备制造上市公司。宝色股份于2014年9月25日顺利完成网下配售及网上申购工作,发行新股5 100万股,占公司发行后总股本的25.25%,募集资金总额达22 797万元。
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摘要:
钛合金具有良好的生物相容性、高比强度、高耐蚀性,可用于制作外科植入件。然而,钛合金的弹性模量(100 GPa)与人体骨骼的弹性模量(20~40GPa)相差较大,易产生"应力屏蔽"。为了降低钛合金的弹性模量,拟采用粉末冶金的方法将弹性模量较低的材料均匀分散在弹性模量较高的基体材料中。为此,日本大学的科研工作者选择了弹性模量为45GPa的镁作为添加元素。从Ti-Mg系的平衡相图来
钛合金具有良好的生物相容性、高比强度、高耐蚀性,可用于制作外科植入件。然而,钛合金的弹性模量(100 GPa)与人体骨骼的弹性模量(20~40GPa)相差较大,易产生"应力屏蔽"。为了降低钛合金的弹性模量,拟采用粉末冶金的方法将弹性模量较低的材料均匀分散在弹性模量较高的基体材料中。为此,日本大学的科研工作者选择了弹性模量为45GPa的镁作为添加元素。从Ti-Mg系的平衡相图来
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摘要:
采用粉末冶金热等静压近净成形(NNS-PM-HIP)技术制备了几种典型的钛合金结构件,利用技术成本模型分析了NNS-PM-HIP工艺制备钛合金构件的经济性,并与其他成形工艺进行了对比。结果表明:随着工件尺寸的加大、复杂程度的提高,包套/模具的制作以及热等静压成为影响采用NNS-PM-HIP技术制备钛合金构件成本的主要因素。有限元模拟仿真的介入和工件的批量化生产使得NNS-PM-HIP工艺的成本显著降低。与锻造等工艺相比,工件越复杂、尺寸越大,以及原材料成本占总成本比例越低,NNS-PM-HIP工艺成形钛合金构件的优势越发突出。
采用粉末冶金热等静压近净成形(NNS-PM-HIP)技术制备了几种典型的钛合金结构件,利用技术成本模型分析了NNS-PM-HIP工艺制备钛合金构件的经济性,并与其他成形工艺进行了对比。结果表明:随着工件尺寸的加大、复杂程度的提高,包套/模具的制作以及热等静压成为影响采用NNS-PM-HIP技术制备钛合金构件成本的主要因素。有限元模拟仿真的介入和工件的批量化生产使得NNS-PM-HIP工艺的成本显著降低。与锻造等工艺相比,工件越复杂、尺寸越大,以及原材料成本占总成本比例越低,NNS-PM-HIP工艺成形钛合金构件的优势越发突出。
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摘要:
钛合金管被广泛应用于航空航天等领域的液压管路系统中。然而,高的屈弹比会导致钛合金管冷弯后产生显著的回弹,而过度回弹会严重影响管路的装配及密封性能。为此,对近年来钛合金管冷弯回弹及其控制问题的研究工作与成果进行了综述,重点介绍了研究钛合金管冷弯回弹问题时通常采用的两种方法及相应的研究成果,主要包括理论解析法和有限元模拟法,并指出应对钛合金管材小角度下的弯曲及回弹进行深入研究,进一步提高管材弯曲理论研究的水平,将有限元模拟法与实验验证充分结合。
钛合金管被广泛应用于航空航天等领域的液压管路系统中。然而,高的屈弹比会导致钛合金管冷弯后产生显著的回弹,而过度回弹会严重影响管路的装配及密封性能。为此,对近年来钛合金管冷弯回弹及其控制问题的研究工作与成果进行了综述,重点介绍了研究钛合金管冷弯回弹问题时通常采用的两种方法及相应的研究成果,主要包括理论解析法和有限元模拟法,并指出应对钛合金管材小角度下的弯曲及回弹进行深入研究,进一步提高管材弯曲理论研究的水平,将有限元模拟法与实验验证充分结合。
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摘要:
对高Ta含量钛合金Ti-32Ta在8 mol/L沸腾硝酸溶液中进行了全浸腐蚀实验,研究了Ti-32Ta合金在沸腾硝酸中的腐蚀行为。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线衍射光电子能谱(XPS)等分析方法对钛合金腐蚀表面的钝化膜进行了成分、组织结构及合金价态分析。结果表明:Ti-32Ta合金在沸腾硝酸溶液中呈现均匀腐蚀行为,在介质中通入一定流量的新鲜空气对合金稳定腐蚀阶段的腐蚀速率影响不大。与Ti-6Ta合金相比,Ti-32Ta合金腐蚀后形成的钝化膜更薄更致密,耐蚀性能更好。两种合金腐蚀钝化膜中Ti和Ta的价态组成相同,Ti-32Ta合金腐蚀表面Ta及Ta2O5的含量高于Ti-6Ta合金腐蚀表面。
对高Ta含量钛合金Ti-32Ta在8 mol/L沸腾硝酸溶液中进行了全浸腐蚀实验,研究了Ti-32Ta合金在沸腾硝酸中的腐蚀行为。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线衍射光电子能谱(XPS)等分析方法对钛合金腐蚀表面的钝化膜进行了成分、组织结构及合金价态分析。结果表明:Ti-32Ta合金在沸腾硝酸溶液中呈现均匀腐蚀行为,在介质中通入一定流量的新鲜空气对合金稳定腐蚀阶段的腐蚀速率影响不大。与Ti-6Ta合金相比,Ti-32Ta合金腐蚀后形成的钝化膜更薄更致密,耐蚀性能更好。两种合金腐蚀钝化膜中Ti和Ta的价态组成相同,Ti-32Ta合金腐蚀表面Ta及Ta2O5的含量高于Ti-6Ta合金腐蚀表面。
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摘要:
针对经准β热处理获得的片层组织TC4-DT钛合金的疲劳长裂纹扩展速率实验结果,通过数值分析和线性回归拟合,推导了Paris方程、Forman方程和Elber方程的数学表达式,并对拟合结果的相关系数和误差进行了分析,对比了3种数学方程对片层组织TC4-DT钛合金疲劳长裂纹扩展速率的拟合精度。在此基础上,对已有模型进行优化和修正,提出了F-E分段方程。该方程以片层组织TC4-DT钛合金裂纹扩展速率曲线上转折点对应的应力强度因子幅ΔKt为分界点,分别对实验数据进行数值分析和线性回归拟合,具有较高的拟合精度。
针对经准β热处理获得的片层组织TC4-DT钛合金的疲劳长裂纹扩展速率实验结果,通过数值分析和线性回归拟合,推导了Paris方程、Forman方程和Elber方程的数学表达式,并对拟合结果的相关系数和误差进行了分析,对比了3种数学方程对片层组织TC4-DT钛合金疲劳长裂纹扩展速率的拟合精度。在此基础上,对已有模型进行优化和修正,提出了F-E分段方程。该方程以片层组织TC4-DT钛合金裂纹扩展速率曲线上转折点对应的应力强度因子幅ΔKt为分界点,分别对实验数据进行数值分析和线性回归拟合,具有较高的拟合精度。
2014, 31(6).
摘要:
研究了TB8钛合金冷轧板材在不同热处理温度和不同保温时间下的晶粒长大行为。结果表明:TB8钛合金冷轧板材在820~880℃的温度范围内不存在晶粒急剧粗化的现象,可以在此区间内的温度下对其进行热处理,保温时间根据温度的不同可在30~120 min范围内选择。此外,借助Beck方程和Arrhenius方程分别计算得到该合金的晶粒生长指数(n)为0.25~0.35,β晶粒长大激活能(Q)为273.23 k J/mol。
研究了TB8钛合金冷轧板材在不同热处理温度和不同保温时间下的晶粒长大行为。结果表明:TB8钛合金冷轧板材在820~880℃的温度范围内不存在晶粒急剧粗化的现象,可以在此区间内的温度下对其进行热处理,保温时间根据温度的不同可在30~120 min范围内选择。此外,借助Beck方程和Arrhenius方程分别计算得到该合金的晶粒生长指数(n)为0.25~0.35,β晶粒长大激活能(Q)为273.23 k J/mol。
23 高强钛合金板材的室温成形
2014, 31(6).
摘要:
钛板材因其强度高、重量轻、结构刚性好等优点而受到广泛的认可。高强钛合金Ti-6Al-4V不仅可用于航空领域,也是汽车、化工等其它工业领域用结构件的重要候选材料。Ti-6Al-4V合金板材在室温下的可成形性非常有限,成形后的回弹很大,这给传统的冲压和压力成形带来很多问题。尽管高温下,Ti-6Al-4V合金板材的成形极限会有所提高,回弹会
钛板材因其强度高、重量轻、结构刚性好等优点而受到广泛的认可。高强钛合金Ti-6Al-4V不仅可用于航空领域,也是汽车、化工等其它工业领域用结构件的重要候选材料。Ti-6Al-4V合金板材在室温下的可成形性非常有限,成形后的回弹很大,这给传统的冲压和压力成形带来很多问题。尽管高温下,Ti-6Al-4V合金板材的成形极限会有所提高,回弹会
2014, 31(6):12-16.
摘要:
为增强企业竞争力、提升产品质量,云南新立有色金属有限公司(以下简称新立公司)引进了乌克兰全流程海绵钛生产技术,成功实现了熔盐氯化技术、铝粉除钒技术、7.5 t"I"型半联合法还原-蒸馏技术的应用,并创造性地将多极性镁电解槽技术与乌克兰还原-蒸馏技术相结合,实现了对乌克兰镁电解技术的改进。通过应用这些技术并对其进行改进,新立公司生产出了高品质海绵钛,并且90级海绵钛的产出率达到了35%以上,提高了我国海绵钛的生产技术水平。
为增强企业竞争力、提升产品质量,云南新立有色金属有限公司(以下简称新立公司)引进了乌克兰全流程海绵钛生产技术,成功实现了熔盐氯化技术、铝粉除钒技术、7.5 t"I"型半联合法还原-蒸馏技术的应用,并创造性地将多极性镁电解槽技术与乌克兰还原-蒸馏技术相结合,实现了对乌克兰镁电解技术的改进。通过应用这些技术并对其进行改进,新立公司生产出了高品质海绵钛,并且90级海绵钛的产出率达到了35%以上,提高了我国海绵钛的生产技术水平。
