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2022-08

TC4钛棒的常用加工标准及技术要求

　　钛是一种金属元素，灰色，原子序数22，相对原子质量47.867。能在氮气中燃烧，熔点高。钝钛和以钛为主的合金是新型的结构材料，主要用于航天工业和航海工业。由于钛具有熔点高、比重小、比强度高、韧性好、抗疲劳、耐酸碱腐蚀、导热系数低、高低温度耐受性能好、在急冷急热条件下应力小等特点，其商业价值在二十世纪五十年代开始被人们认识，被应用于航空、航天等高科技领域。并不断向化工、石油、电力、海水淡化、建筑、日常生活用品等行业推广。　　钛棒及锻件　　产品参数　　牌号：　　国标牌号：TA1、TA2、TA3、TA7、TA9、TA10、TC4、TC4ELI、TC6、TC9、TC10、TC11　　美标牌号：GR1、GR2、GR3、GR5、GR7、GR12　　工艺：　　热锻-热轧-车光（磨光）　　钛棒　　执行标准：　　国标：GB/2965-2007、GB/T13810、Q/BS5331-91　　美标：ASTM B348、ASTM F136、ASTM F67、AMS4928　　规格：(直径*长度/mm):8mm-250mm*L　　供货状态：热加工状态、退火状态　　引用标准：　　1、GB 228金属拉伸实验方法　　2、GB/T 3620.1钛及钛合金棒牌号和化学成分　　3、GB/T3620.2钛及钛合金棒加工产品化学成分及成分允许偏差　　4、GB 4698海绵钛，钛及钛合金化学分析方法　　TC4钛合金棒　　技术要求：　　1、钛及钛合金棒的化学成分应符合GB/T 3620.1，的规定，需反复验时，化学成分的的允许偏差应符合GB/T 3620.2的规定。　　2、热加工棒材的直径或边长及其允许偏差应符合表一的规定。　　3、热加工后经车(磨)光棒材及冷轧，冷拔棒材的直径允许偏差应符合行业规定。　　4、热加工后经车(磨)光棒材的不圆度应不大于其尺寸公差之半。　　5、加工态棒材的不定尺长度为300-6000mm,退火状态棒材不定尺长度为300-2000mm，定尺或倍尺长度应在不定尺长度范围之内.定尺长度允许偏差为+20mm;倍尺长度还应计入棒材的切口量，每一切口量为5mm.定尺或倍尺长度应在合同中注明。　　钛板用途：　　航天、航空、航海、船舰、海水淡化、石油、化工、机械设备、核电设备、电力设备、汽车摩托车部件、体育休闲、医疗部件、钢铁及冶金、高新技术领域。

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TZM合金（钼锆钛合金）的常用制备方法

　　TZM合金（钼锆钛合金）的常用制备方法有：电弧熔化一铸造法和粉末冶金技术。TZM合金棒电弧熔化一铸造法是用电弧将纯钼熔化后按重量百分比添加一定量的Ti、Zr等合金元素，然后用常规铸造的方法得到TZM合金（钼锆钛合金）；粉末冶金具有独特的化学组成和机械、物理性能，而这些性能是用传统的熔铸方法无法获得的。其用高纯钼粉与TiH2粉、ZrH2粉及石墨粉按比例均匀混合后经冷等静压成形，然后在保护气氛下高温烧结，得到TZM坯料。坯料再经过高温热轧(高温锻造)、高温退火、中温热轧(中温锻造)、中温退火消除应力、然后温轧(温锻)而得到TZM成品料。坯料的轧制(锻造)工艺及随后的热处理对材料的性能、各向异性及织构有较大的影响。采用粉末冶金法可以节省真空自耗电弧炉、大型挤压机和锻锤以及相应的高温加热炉等大型设备，使工序简化，生产周期缩短，能耗降低，生产能力及成品率成倍提高，因此成本大大降低。TZM合金（钼锆钛合金）通常制备成棒材和板材。粉末冶金法可以节省真空自耗电弧炉、大型挤压机和锻锤以及相应的高温加热炉等大型设备，使工序简化，生产周期缩短，消耗降低，生产能力及成品率得以提高，因此成本大大降低。

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锆及其应用

　　自古以来，因锆具有丰富多彩的色泽，一直被当做宝石，在人类生活中起着装饰的作用。随着人们对锆的认知不断加深，锆的应用也越来越广泛，也许大多数人对锆感到比较陌生，但是它已经深入到我们生活的方方面面。例如，周围的各种建筑、生活中必不可少的陶瓷、刀具、装饰品等，甚至军事、核电领域也少不了锆的身影。　　锆产品种类丰富，形式多样，初始的矿产形式为锆英砂，经过烧碱、水洗等处理，可以生成硅酸锆和氯氧化锆等初级产品；继续煅烧、氯化、还原还可制成二氧化锆、工业级海绵锆等产品；如果提纯、分离技术水平达到一定水准，可以制成核能级海绵锆。　　锆的应用领域非常广泛，主要以硅酸锆、氧化锆的形式应用于陶瓷、耐火材料等领域。仅有3%-4%的锆矿石被加工成金属锆(或称海绵锆)，再进一步加工成各种锆材。由于金属锆具有热中子吸收截面小的特性，使得金属锆拥有优异的核性能，核级锆就是应用这个特性将其用作核动力航空母舰、核潜艇和民用发电反应堆的结构材料、铀燃料元件的包壳等。核级锆可算是国家重要的战略金属，与核工业的发展密切关联。　　锆作为一种活性金属，在室温中就会形成氧化膜，这层氧化膜使得锆及其合金具有优良的抗腐蚀性能。同时锆又具有良好的力学和传热性能，再加上显著的成本优势，使它成为当今石油化工领域优异的耐蚀结构材料。　　在化工耐酸碱的设备、军工、电子行业中应用的锆叫做工业级锆。从加工难易程度、工艺水平和科技含量等方面来看，金属锆及其合金制品处于产业链顶端。　　氧化锆结构陶瓷　　以复合氧化锆为原料而制成的，包括氧化锆磨介和氧化锆结构件两类产品，氧化锆结构件主要包括氧化锆特种陶瓷阀门、光纤连接器、陶瓷刀具、手表配件、陶瓷推剪刀片、纺织瓷等。　　核级锆　　主要用作核动力航空母舰、核潜艇和民用发电反应堆的结构材料、铀燃料元件的包壳等，是重要的战略金属.　　工业级锆　　工业级锆主要用于制作化工耐酸碱的设备、军工、电子行业、管道阀门材料、特殊高强及高温合金材料、电真空和照明灯泡行业吸气剂。　　火器级锆　　用于火器海绵锆燃烧剂，也适用于合金添加剂及冶金脱氧剂、化工、民用闪光焰火等。　　全球锆消费地区　　目前，中国和欧洲是锆的主要消费市场，中国对锆的需求占比高达52%。中国核电进入快速发展阶段催生核级锆需求。同时，中国是世界陶瓷工业生产和出口大国，硅酸锆则是陶瓷行业的直接和主要原料。随着中国的陶瓷产业近年来迅速的发展，锆需求也随之猛增。

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钼板在钼制品行业中的存在价值

　　钼是一种稀有的金属元素，而钼板的应用十分广泛,这是因为它有许多特性,如强度高,热膨胀系数低,优良的导热与导电性能,对熔融玻璃、熔盐及熔融金属有较高的防腐性,还可提高薄涂料的耐磨性。下面小编给大家介绍钼板的特点。　　钼板能在行业中持续发展，与它本身的优点是脱离不了的。　　1.钼板具有较好的腐蚀性，表面易自然生产一层致密牢固的保护膜，能很好的保护基体不受腐蚀。　　2.通过人工阳极氧化和着色，可获得良好铸造性能的铸造铝合金或加工塑性好的变形铝合金。　　3.钼板的强度高，经过一定程度的冷加工可强化基体强度,部分牌号的钼板还可以通过热处理进行强化处理。　　4.钼板还具备导电性能好、密度小、容易加工等优势。

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钼导流筒的加工方法和用途

　　钼导流筒被引进单晶炉，是一次重要的改善。使用钼导流筒后，单晶炉炉体上部氩气变得顺畅，氩气流动加快，氧化硅在单晶炉上的沉积大大减少。因为钼导流筒温度保护，减少了加热时间，使结晶时间缩短近35%，晶体位错的发生率也减少。所以说钼导流筒的应用降低了能耗，提高了生产效率。　　钼导流筒的形状是上开口大，下开口小喇叭形，上开口因单晶炉生产厂家不同而有多种款式，其规格有16寸、18寸、22寸等。钼导流筒的生产加工，一般采用0.8-2.0mm高温钼板，按图纸尺寸整片切割成扇形，加热卷成喇叭形状，铆接或焊接，然后校正。为了节省成本，也有用钼片拼接加工生产钼导流筒，铆接处比较多，影响使用寿命。　　成品钼导流筒，成品表面光洁，上下口径同心一致，尺寸精确，与石墨导流筒能紧密切合，成品单重3-10公斤。

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钼及其应用

　　钼的性质同钨较接近，其熔点约2610℃，在高温下具有较高的高温强度。在1000℃以上，钼的比强度是较高的，因此它是极有用的高温结构材料。钼的高温导电性比铁和镍都好，膨胀系数约为铜的30%，几乎与电子管用的特殊玻璃的膨胀系数相同。　　钼的抗蚀性较好，乃酸性仅次于钨。在冶金工业中，钼是一种重要的添加剂：加钼可提高合金的耐热性、耐蚀性、耐磨性、韧性及淬透性等，因此它是合金中非常有益的元素。因钼的熔点高，导电和导热性好，可作为高温炉的发热体和热反射材料。用钼做发热体的电炉工作温度可达1700℃。在电子电器工业中可制作电子管阴极、栅极、高压整流器元件、白炽灯中灯丝支撑。其耐磨、耐热、耐蚀的特性使其常用于金属加工业中，可做挤压膜、压铸膜和铸模型芯。钼合金具有较高的高温强度和比强度，在涂层保护下，可制作火箭发动机的喷管、防热屏等零件。由于钼及钼合金热中子吸收截面小，对核燃料的稳定性和抗液体金属腐蚀性能好，在原子能工业中可作为气体冷却反应堆的包套材料和堆芯结构材料。在玻璃前为工业中用钼代铂作电极，还用作玻璃熔炼的发热元件和搅拌器。　　钼的化合物中，二流化钼可作为固体润滑剂，其性能优于始末，在-45~400℃温度范围内均可正常使用。土壤中如含有微量的钼就可以刺激植物生长。施加微量钼肥能使大豆增产10%~15%，水稻增产20%~25%。因此钼的化合物也用于生产复合肥。

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钼制品在钢铁工业中的作用

　　钼是一种金属元素，通常用作合金及不锈钢的添加剂。钼熔点、沸点高，高温强度好，抗摩耐腐蚀，热传导率大，热膨胀系数小，淬透性好等优点。它可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性，还可增强其耐高温强度及耐腐蚀性能。目前在宇航、兵器、电子、玻璃等领域广泛应用。　　钼制品在钢铁工业中的应用仍然占据着主要的位置。钼作为钢的合金化元素，可以提高钢的强度，特别是高温强度和韧性；提高钢在酸碱溶液和液态金属中的抗蚀性；提高钢的耐磨性和改善淬透性、焊接性和耐热性。含钼工具钢的效率是钨工具的两倍，性能优良，成本低廉且重量较轻。　　钼制品在金钢、不锈钢、工具钢等钢铁中的作用如下：　　1、降低回火脆性；　　2、抗氢脆；　　3、提高高温强度；　　4、抗硫化物引起的应力开裂；　　5、降低冷却速率至适当值获得一种硬马氏体组织，因而提高了大截面构件的强度、硬度和韧性；　　6、改善不锈钢的防腐性，特别是防氯化物点蚀；　　7、改善高强度低合金钢的焊接性能。　　钼是一种金属元素，通常用作合金及不锈钢的添加剂。它可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性，还可增强其耐高温强度及耐腐蚀性能。丰富的钼资源。钼与钨一样是一种难熔稀有金属。钼的熔点为2610℃，由于原子间结合力极强，所以在常温和高温下强度都很高。它的膨胀系数小，导电率大，导热性能好。在常温下不与盐酸、氢氟酸及碱溶液反应，仅溶于硝酸、王水或浓硫酸之中，对大多数液态金属、非金属熔渣和熔融玻璃亦相当稳定。因此，钼及其合金在冶金、农业、电气、化工、环保和宇航等重要部门有着广泛的应用和良好的前景，成为国民经济中一种重要的原料和不可替代的战略物质。

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钛板、钛棒表面缺陷反应层如何处理

　　钛板及钛棒表面反应层是影响钛工件理化性能的主要因素，在加工前，必须达到完全去除表面污染层及缺陷层。　　1、喷砂：　　钛丝铸件的喷砂处理一般选用白刚玉喷较好，喷砂的压力要比非贵金属者较小，一般控制在0.45MPa以下。因为，喷射压力过大时，砂粒冲击钛表面产生激烈火花，温度升高可与钛表面发生反应，形成二次污染，影响表面质量。时间为15-30秒，仅去除铸件表面的粘砂，表面烧结层和部分氧化层即可。其余的表面反应层结构宜采用化学酸洗的方法快速去除。　　2、酸洗：　　酸洗能够快速完全去除表面反应层，而表面不会产生其他元素的污染。HF-HCL系和HF-HNO3系酸洗液都可用于钛的酸洗，但HF-HCL系酸洗液吸氢量较大，而HF-HNO3系酸洗液吸氢量小，可控制HNO3的浓度减少吸氢，并可对表面进行光亮处理，一般HF的浓度在3%-5%左右，HNO3的浓度在15%-30%左右为宜。　　3、化学抛光：　　化学抛光时通过金属在化学介质中的氧化还原反应而达到整平抛光的目的。其优点是化学抛光与金属的硬度、抛光面积与结构形状无关，凡与抛光液接触的部位均被抛光，不须特殊复杂设备，操作简便，较适合于复杂结构钛义齿支架的抛光。但化学抛光的工艺参数较难控制，要求在不影响义齿精度的情况下能够对义齿有良好的抛光效果。较好的钛化学抛光液是HF和HNO3按一定比例配制，HF是还原剂，能溶解钛金属，起到整平作用，浓度<10%，HNO3起氧化作用，防止钛的溶解过度和吸氢，同时可产生光亮作用。钛抛光液要求浓度高，温度低，抛光时间短（1～2min)。　　4、电解抛光：　　又称为电化学抛光或者阳极溶解抛光，由于钛合金管的电导率较低，氧化性能极强，采用有水酸性电解液如HF-H3PO4、HF-H2SO4系电解液对钛几乎不能抛光，施加外电压后，钛阳极立刻发生氧化，而使阳极溶解不能进行。但采用无水氯化物电解液在低电压下，对钛有良好的抛光效果，小型试件可得到镜面抛光，但对于复杂修复体仍不能达到完全抛光的目的，也许采用改变阴极形状和附加阴极的方法能解决这一难题，还有待于进一步研究。

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钛标准件连接技术的优点及安全性能

　　钛标准件连接的技术于1998年开发，如今已迅速取代了两种传统的管道连接方法：法兰和焊接。在我国，该技术的发展相对较晚，但是相对先进的技术使得复杂的管道连接过程变得简单，方便，便捷，并将很快取代其他国内市场。钛标准组件连接技术是液体和气体管道连接的选择之一。　　钛标准件连接的优点：　　首先，钛标准件的连接很简单，因此一般操作人员可以通过简单的培训来工作。这是因为我们已经以工厂方式将许多复杂的技术整合到我们的产品中。连接管道配件仅需几分钟，大大简化了现场工作的技术难度，节省了工时，稳定了工程质量，提高了工作效率。这也是设备技术发展的总体方向。　　其次，由于钛标准件是产品，因此现场所需的工作空间很小，可以真正完成墙角设备，大大减少了工作难度，节省了占地面积，美化了水暖设备的作用。　　有利于施工安全，采用钛标准件连接技术，只需要剪掉靴子，滚槽机和钮扣即可移动手，并为方便施工做好了准备。但是，焊接和法兰连接的选择需要杂乱的电源线，切割工具，焊机，氧气瓶和乙炔气瓶等。这会使建筑布局混乱，并存在漏水和着火的风险。危险。焊接和气割产生的焊渣不可避免地掉入管道中，甚至在运行中堵塞管道阀门和设备，污染了管道的水质。另外，焊接和法兰连接不可避免地需要长期的高强度高空作业，并且生产安全事故也很简单。　　作为主要的管道连接方法，钛标准组件的连接可以使用刚性和柔性接头进行暴露和掩埋。因此，它具有广泛的应用范围。

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钛管的热处理方法

　　钛管常用的热处理方法有退火、固溶和时效处理。退火是为了消除内应力、提高塑性和组织稳定性，以获得较好的综合性能。通常α合金和（α＋β）合金退火温度选在（α＋β）─→β相转变点以下120～200℃；固溶和时效处理是从高温区快冷,以得到马氏体α′相和亚稳定的β相,然后在中温区保温使这些亚稳定相分解，得到α相或化合物等细小弥散的第二相质点，达到使合金强化的目的。　　钛管的热处理工艺可以归纳为：　　（1）固溶处理和时效：目的是为了提高其强度，α钛管和稳定的β钛管不能进行强化热处理，在生产中只进行退火。α+β钛管和含有少量α相的亚稳β钛管可以通过固溶处理和时效使合金进一步强化。　　（2）完全退火：目的是为了获得好的韧性，改善加工性能，有利于再加工以及提高尺寸和组织的稳定性。　　（3）消除应力退火：目的是为消除或减少加工过程中产生的残余应力。防止在一些腐蚀环境中的化学侵蚀和减少变形。　　此外，为了满足工件的特殊要求，工业上钛管还采用双重退火、等温退火、β热处理、形变热处理等金属热处理工艺。

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