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废钛脱氧技术的现状与希望

本文摘要:钛废物脱 氧工艺研究现状及希望 钛合金因其优异的性能被广泛应用于航空航天、化工、海洋工程等领域。随着钛制品的广泛应用,纯度低、多种身份的废钛材料大量增加,氧容易溶解在钛合金中,增加了废钛验收的难度。如何消除和接受金属钛废料已成为钛工业发展中亟待解决的重要问题。 钛和钛合金与氧有很强的亲和力。通常钛废料在加工和使用过程中含氧量较高。 氧和钛形成的固溶体会降低钛合金的延展性和抗疲劳性。因此,含氧量高的废料不能再作为生产钛锭的原料。降低氧含量是钛废料被接受和利用的首要任务。

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钛废物脱氧工艺研究现状及希望

钛合金因其优异的性能被广泛应用于航空航天、化工、海洋工程等领域。随着钛制品的广泛应用,纯度低、多种身份的废钛材料大量增加,氧容易溶解在钛合金中,增加了废钛验收的难度。如何消除和接受金属钛废料已成为钛工业发展中亟待解决的重要问题。

钛和钛合金与氧有很强的亲和力。通常钛废料在加工和使用过程中含氧量较高。

氧和钛形成的固溶体会降低钛合金的延展性和抗疲劳性。因此,含氧量高的废料不能再作为生产钛锭的原料。降低氧含量是钛废料被接受和利用的首要任务。

近年来,研究最广泛的钛合金脱氧方法包括熔盐电化学脱氧法、氢化-脱氢法(HDH法)、钛及钛合金熔炼脱氧法(加入脱氧剂和炉渣)等。在熔盐电化学脱氧过程中,创新的钙卤化物熔盐脱氧法(OS法)和剑桥法(FFC法)均采用钛固体氧化物作为阴极,在实验室研究中取得了良好的脱氧效果,为二氧化钛直接制备金属钛提供了新的研究偏向。然而,在工业化过程中,存在氧在固体电极中扩散速度慢等问题。

固体透氧膜绿色环保,解决了FFC法电流效率低、二次反射难以控制的问题。但是SOM的稳定性阻碍了其产业化的希望。然而,USTB工艺可以将钛的成本降低到铝的成本,但工业化过程中仍存在一些问题有待解决,如阳极处理问题大、电解过程中阴极沉积不稳定等。

近年来,HDH法在废钛材料脱氧中的应用已成为国内外学者研究的热点,但仍存在脱氢过程中氢气难以完全脱除、钛产品含氧量高等问题有待解决。金属热还原结合钛合金熔炼工艺是接受废钛材料、降低氧含量的有效途径,研究合适的脱氧剂和脱氧渣是实现废钛材料接受的关键。


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