我國鈦合金行業用途分析

      民用鈦材的應用前景

　　目前粉末冶金鈦合金已經開始應用於新型高性能汽車上，主要用在發動機系統和底盤上，如在發動機系統中用鈦合金代替合金鋼和不鏽鋼製成閥門、閥簧和連杆等零部件；在底盤上主要用作彈簧、排氣系統、半軸和各種緊固件等。日本豐田汽車公司開發出一種能有效降低成本的粉末冶金鍛造方法。用該方法製造汽車發動機鈦氣門可減重40%。進氣門是用Ti-6Al-4V合金通過粉末冶金鍛造工藝製取的，排氣門由複合材料製造，該複合材料採用一種新的合金粉末以硼化物為強化劑加工而成，其中TiB強化粉末的體積分數約為5%；基體成分為Ti-6Al-4Sn-4Zn-1Mo-0.2Si-0.3O,這種複合材料具有優異的抗蠕變性能。

      汽車應用鈦材的好處是不言而喻的，可大大減輕質量，降低燃耗，提高工作效率，改善環境和降低噪音，關鍵是怎樣才能夠把鈦及其合金零件的成本降低到可以接受的水平。經研究，如採用傳統的生產技術，其軋制鈦產品的成本是4.4USD/kg，根據一般的經驗，每一個加工步驟都要使其成本翻一番，所以材料費用至少達到17.6USD/kg。軋制產品在製作成最終的機械加工零件之後，其成本要高達44USD/kg。顯然，要用這樣的鈦材來取代常用的相應鋼製零件是不可能的。然而，採用粉末冶金鈦材則大不一樣。如果目前可以獲得的海綿鈦細粉或者殘料的價格為4.4~8.8USD/kg，那麼淨形或者近淨形壓制坯料的成本就會低於4.4USD/kg；在最小數量的切削加工之後，連杆等零件的成本就是8.8~11USD/kg。粉末冶金不僅能採用低成本的原材料，而且可以降低機械加工費用，特別是淨形或者近淨形方法是生產尺寸較大、價格較低的汽車零件的有效途徑。可見，粉末冶金鈦材具有很強的競爭力。

　　鈦，擁有高強度質量比、高溫下的高強度、耐腐蝕和熱穩定性等一系列優越性能而廣受關注，不過，鈦和鈦合金的傳統用途主要集中在航空航天與航海工業領域。民用鈦材的制約因素主要在產品成本。鈦的粉末冶金是一種完全不同於其他技術的鈦零部件生產方法，粉末冶金生產零部件，用的是粉末而不是海綿鈦；粉末冶金可以限制與傳統鈦生產相關的浪費，不需要真空電弧重熔、電子束熔煉或等離子弧熔煉；粉末可以直接形成任何形狀或軋製成品，減少製造一個零部件所需的原材料，產出更高。這一工藝也可以生產近淨形零部件，減少傳統零部件生產中通常伴隨的浪費，工藝步驟少，提高了產出。不過，粉末冶金也存在一些有待改進的問題，其中最主要的是污染控制問題，任何污染都將使金屬不能適用於高精密零部件。航空領域的高結構標準使得粉末冶金鈦合金出現在航空市場面臨重重困難，但它完全可以應用於結構要求沒有那麼嚴格的民用領域。其中，最有可能大規模應用的行業就是汽車行業。汽車市場很龐大，一旦鈦材在汽車行業的應用得到推廣，其用鈦量將遠遠超過目前的航空、航天市場。

更多鈦合金行業研究分析，詳見中國報告大廳《鈦合金行業報告匯總》。這裡匯聚海量專業資料，深度剖析各行業發展態勢與趨勢，為您的決策提供堅實依據。

更多詳細的行業數據盡在【資料庫】，涵蓋了宏觀數據、產量數據、進出口數據、價格數據及上市公司財務數據等各類型數據內容。