Umfassende Analyse von Titanbarren: Herstellungsprozess, Eigenschaften und Anwendungsbereiche

Titanbarren ist ein wichtiges Zwischenprodukt bei der Herstellung von Titanwerkstoffen. Dabei handelt es sich um eine große Metallform, die nach der Reinigung des Titanrohmaterials durch einen Schmelzprozess gegossen wird und für die anschließende Verarbeitung zu verschiedenen Titanprodukten wie Platten, Stäben, Drähten usw. verwendet wird. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Einführung zum Titanbarren:

1. Herstellungsprozess von Titanbarren
Rohstoffquelle
Titanbarren werden normalerweise aus Titanschwamm als Hauptrohstoff hergestellt, ergänzt durch Legierungselemente (z. B. Aluminium und Vanadium), um Titanlegierungen mit unterschiedlichen Eigenschaften zu erhalten.

Hauptprozesse

Elektronenstrahlschmelzen (EBM): Mit hochenergetischen Elektronenstrahlen werden Titanrohstoffe mit hoher Reinheit für High-End-Anwendungen geschmolzen.
Vakuumlichtbogenschmelzen (VAR): Ein üblicher Prozess, bei dem das Rohmaterial durch Lichtbogenerwärmung unter Vakuumbedingungen geschmolzen und in Barren gegossen wird.
Plasma-Lichtbogenschmelzen (PAM): Erwärmung durch Plasmalichtbogen zur Herstellung von Hochleistungstitanlegierungen.
Gießen und Kühlen
Nach dem Schmelzen wird die Titanflüssigkeit in Formen gegossen und abgekühlt, um Titanbarren mit bestimmten Formen und Spezifikationen zu bilden.

2. Eigenschaften von Titanbarren
Hohe Reinheit:
Der Produktionsprozess von Titanbarren kontrolliert streng den Gehalt an Verunreinigungen (wie Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff), um die hervorragenden Eigenschaften von Titan sicherzustellen.
Plastizität:
Titanbarren können durch weitere Wärmeverarbeitung (geschmiedet, gewalzt usw.) zu Produkten verschiedener Formen und Größen verarbeitet werden.
Umfangreiches Angebot an Immobilienanpassungen:
Durch Zugabe verschiedener Legierungselemente können Reintitan (z. B. TA1, TA2) oder Titanlegierungen (z. B. TC4, TC21) hergestellt werden.

3. Spezifikationen für Titanbarren
Größe und Gewicht von Titanbarren variieren je nach Anwendung erheblich:

Form: meist zylindrisch oder rechteckig.
Durchmesser: 200 mm bis 1200 mm.
Gewicht: von mehreren zehn Kilogramm bis zu mehreren Tonnen, je nach Produktionsausrüstung und Benutzeranforderungen.

4. Die Verwendung von Titanbarren
Titanbarren sind das Grundmaterial von Titanprodukten. Zu ihren Hauptanwendungsgebieten gehören:

Luft- und Raumfahrt: Wird zur Herstellung von Strukturbauteilen für Flugzeuge, Triebwerksteilen usw. verwendet.
Industrielle Anwendungen: wie chemische Ausrüstung (Reaktoren, Wärmetauscher), Schiffstechnik (Rumpfkomponenten).
Medizinischer Bereich: zu Implantaten, medizinischen Geräten etc. verarbeitet.
High-End-Konsumgüter: Wird in Uhren, Brillengestellen und anderen Produkten mit hoher Wertschöpfung verwendet.

5. Klassifizierung von Titanbarren
Je nach Zusammensetzung und Leistungsanforderungen können Titanbarren unterteilt werden in:

Reiner Titanbarren:
Besteht hauptsächlich aus Titan mit ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit und guter Plastizität.
Häufig verwendete Sorten: GR1, GR2, GR3, GR4.

Titanlegierungsbarren:
Fügen Sie Aluminium, Vanadium, Zirkonium und andere Legierungselemente hinzu, um Festigkeit, Hitzebeständigkeit und andere Eigenschaften zu verbessern.
Häufig verwendete Sorten: GR5, GR23.

6. Wo Titanbarren in die Produktionskette passen
Upstream: Titanschwammproduktion.
Barren: Titanschwamm wird zu Titanbarren geschmolzen.
Nachgelagert: Titanbarren werden thermisch verarbeitet (geschmiedet, gewalzt usw.), um Titanprodukte wie Platten, Stäbe und Drähte herzustellen.

Zusammenfassung
Titanbarren sind das zentrale Zwischenprodukt der Titanproduktion und ihre Qualität wirkt sich direkt auf die Leistung nachfolgender Produkte aus. In Industrie, Luftfahrt, Medizin und anderen High-End-Bereichen ist die hohe Reinheit und Leistungsfähigkeit von Titanbarren der Schlüssel zur Gewährleistung des Anwendungseffekts.