티타늄과 그 합금은 낮은 밀도, 높은 비강도, 생체 적합성, 중온 및 고온에서의 우수한 안정성, 우수한 기계적 특성 및 우수한 내식성으로 인해 항공 우주, 군사 및 해양 분야에서 널리 사용됩니다. 전통적인 용융 단조 가공 기술은 대형, 단순한 형상의 티타늄 프로파일이나 제품을 제조하는 데 장점이 있지만 구조가 복잡하고 중소형 티타늄 제품을 제조하는 데는 낮은 수율, 자원 낭비, 자원 낭비 등의 문제가 있습니다. 높은 생산 비용. 분말 준결승 성형 기술은 분말 준비를 통해 이러한 기술적 결함을 정확하게 보완할 수 있으며, 준최종 성형 기술 경로는 다양한 규모와 구조적 특성을 지닌 티타늄 합금 제품을 배치 또는 맞춤형 제조할 수 있습니다. 항공 우주, 군사, 의료 및 민간 소비 분야의 이러한 종류의 중소형 제품은 더 큰 응용 잠재력과 부가가치를 가지며 티타늄 산업의 미래 촉진, 저탄소, 녹색 제조 전환이 중요한 방향입니다.
1, 프레스 소결
미국에서는 티타늄 합금 제품의 티타늄 분말 압축 소결 준비 연구가 매우 초기 단계입니다. Dynamet Technology는 그림 1과 같이 티타늄 분말 프레스 성형 제품 생산에 전념해 왔으며 일부 제품은 소규모로 적용되었습니다. 이 회사가 생산한 최초의 분말 야금 티타늄 제품은 Raytheon의 Rattlesnake 미사일의 돔 쉘을 위한 Ti-6Al-4V 합금 프리폼이었으며 나중에 분말 야금 Ti{3}}Al{{을 생산했습니다. 4}}V-2스팅어 미사일의 탄두 껍질에 적용하기 위한 Sn 합금 제품. 티타늄 제품에 대한 상당한 기여의 결과로 Dynamet Technology는 Boeing에 분말형 티타늄 합금 제품을 공급하는 유일한 공급업체가 되었습니다. 또한 American ADMA Products는 1985년부터 분말 야금 티타늄 부품을 생산해 왔으며 일부 제품은 항공우주 분야에서 사용됩니다. 중국 서북 비철 금속 연구소는 티타늄 분말 니어넷 성형 연구 개발 분야에서 30년 이상의 경험을 갖고 있으며 다공성 티타늄 제품의 개발은 화학 산업, 식품 및 기타 분야에 적용되었습니다. 그림 1( b) 여과 산업에서 분말 압연 다공성 티타늄 판을 적용한 것으로 나타났습니다.
2, 열간 등방압 프레싱
HIP(Hot Isostatic Pressing) 공정은 1950년대 미국 Battelle(Battelle) 연구소에서 발명되었으며 이 기술은 850-2000도 및 {{2의 온도에서 압력 전달 매체로 사용되는 일종의 불활성 가스입니다. }} 고온 압축 및 소결 기술의 제품인 가스 압력의 시너지 효과에 따른 MPa는 현재 분말 티타늄 및 티타늄 합금 구조 부품 전체의 거의 순 형상화이며 제품의 가장 중요한 수단인 균일한 치밀화입니다. 조직, 직조 없음, 분리 없음 및 기타 특성.
티타늄 합금 분말 열간 등압 성형 기술의 해외 개발은 1850년대에 시작되었으며, 러시아 경금속 연구소는 1970년대 초 세계 최초로 전체 분말 티타늄 합금 수소 펌프 터빈의 복잡한 형상을 개발했으며 RD{ {2}} 1990년대 미국에서 수소산소 엔진을 응용한 이후 항공우주 분야 최초로 응용 상용화를 이루었고, 점차 PW의 F110 엔진 커넥팅 로드, 토마호크 등 항공, 무기 분야로 확대 순항 미사일 F107 엔진 압축기 로터, Sidewind 미사일 카울, F107 순항 미사일 엔진 임펠러 및 Stinger 대공 미사일 전투 하우징.
3, 분말 사출 성형
금속 분말 사출 성형(MIM) 기술은 부품의 최종 형상이나 그에 가까운 형태로 직접 준비할 수 있어 가공을 피하거나 줄여 준비 비용을 크게 절감할 수 있습니다. 따라서 분말 사출 성형 기술은 티타늄 및 티타늄 합금 부품의 대량 생산을 위한 가장 효과적인 기술 수단 중 하나입니다. 전자통신 분야의 3C 제품(휴대폰, 스마트 웨어러블, 안경테, 5G 신호 부품 포함)은 분말사출성형 기술의 가장 중요한 응용분야로 84.2%를 차지한다. 현 단계에서는 철 기반 소재를 주요 소재로 삼고, 소재의 경량화 디자인과 고품질 추구가 향후 3C 제품 개발의 주요 방향이다. 티타늄 합금은 저밀도(철 기반 소재의 절반에 불과한 밀도), 고강도, 내식성 등의 특성을 갖추고 있어 미래의 경량 소재와 고품질 디자인을 충족합니다. 통계에 따르면, 중국 티타늄 사출성형 산업의 시장 규모는 2020년 6억 8천만 위안에 이르렀고, 수요에 따라 연간 최대 20.13%의 성장률을 보이며 2026년 시장 규모는 20억 위안에 이를 것으로 예상됩니다. 부수적 투입 및 공급측 수익 성장 예측.
4, 적층 제조
적층 가공(Additive Manufacturing, AM)은 점, 선, 면을 층별로 누적 성형하는 기술로, 부품의 복잡성에 영향을 받지 않고 복잡한 부품의 설계 및 제조를 자동으로 빠르고 정확하게 완료할 수 있습니다. 전통적인 제조 기술과 비교하여 적층 제조는 설계 자유도, 복잡한 부품 성형 및 재료 활용 측면에서 고유한 장점을 갖고 있어 매우 유망한 티타늄 합금 제조 기술입니다. SmarTech Analytics에 따르면 전세계 금속 3D 프린팅 시장은 3D 프린팅 장비, 재료, 서비스를 포함하여 2019년에 33억 달러에 이르렀고, 2024년에는 110억 달러에 이를 것으로 예상되며, 티타늄 합금은 프린팅에 가장 중요한 금속입니다. 항공우주 및 군사 방위 산업은 우주 엔진용 소형 정밀 부품과 우주 발사 시스템, 항공기 날개, 일체형 제어 표면 등 항공용 크고 복잡한 부품을 직접 성형하는 데 성공적으로 사용된 티타늄 적층 제조의 첫 번째 사용자입니다. 해치, 엔진 블레이드 및 기타 주요 비행 장비 구성 요소.
상기 분말야금의 최종 성형 공정에 가까운 기본 원료로서 분말야금 제품의 가격과 품질은 분말야금 제품의 가격과 성능에 영향을 미치는 가장 중요한 요소입니다. Ltd.의 티타늄 합금 분말 전통적인 제조 공정은 복잡하고 비용이 많이 들며 미세 분말 기술의 병목 현상이 발생하여 수율이 낮습니다. 3년간의 연구 개발을 통해 미세 티타늄 분말 제조 공정을 만드는 새로운 방법을 개발하고 독립적으로 설계 및 개발을 완료했습니다. 분말 생산 수준 장비의 배치 준비를 통해 새로운 유형의 고품질 티타늄 분말의 입자 크기를 제어할 수 있습니다. 미세분말의 수율은 35%에서 80%로 증가하고, 원가는 40% 이상 절감되어 분말사출성형, 적층가공, 열간정수압성형 등 첨단 제조분야에 적용 가능 분말. 주요 제품 유형에는 순수 티타늄, TC4, TA15 및 입자 크기 제어가 가능한 기타 등급의 고품질 티타늄 기반 분말뿐만 아니라 수소화 티타늄 기반 합금 분말, 수소화 탈수소 분말 및 티타늄 기반 맞춤형 금속 매트릭스 복합 분말이 포함됩니다. .
