Análise abrangente de lingotes de titânio: processo de produção, características e áreas de aplicação

Lingote de titânio é um importante produto intermediário na produção de materiais de titânio. É uma grande forma de metal fundida após a purificação da matéria-prima de titânio através do processo de fundição, que é usada para processamento subsequente em vários produtos de titânio, como placas, hastes, fios e assim por diante. A seguir está uma introdução detalhada sobre o lingote de titânio:

1. Processo de produção de lingote de titânio
Fonte de matéria-prima
Os lingotes de titânio são geralmente feitos de esponja de titânio como principal matéria-prima, complementada por elementos de liga (por exemplo, alumínio e vanádio) para obter ligas de titânio com diferentes propriedades.

Principais Processos

Fusão por feixe de elétrons (EBM): Feixes de elétrons de alta energia são usados ​​para derreter matérias-primas de titânio com alta pureza para aplicações de ponta.
Fusão por arco a vácuo (VAR): Um processo comum onde a matéria-prima é derretida por aquecimento a arco sob condições de vácuo e moldada em lingotes.
Fusão de arco de plasma (PAM): Aquecimento por arco plasma para produção de ligas de titânio de alto desempenho.
Fundição e resfriamento
Após a fusão, o líquido de titânio é derramado em moldes e resfriado para formar lingotes de titânio com determinados formatos e especificações.

2. Características do lingote de titânio
Alta pureza:
O processo de produção do lingote de titânio controla rigorosamente o conteúdo de impurezas (como oxigênio, hidrogênio e nitrogênio) para garantir as excelentes propriedades do titânio.
Plasticidade:
Os lingotes de titânio podem ser posteriormente processados ​​termicamente (forjados, laminados, etc.) em produtos de vários formatos e tamanhos.
Ampla gama de ajustes de propriedade:
Ao adicionar diferentes elementos de liga, pode-se produzir titânio puro (por exemplo, TA1, TA2) ou ligas de titânio (por exemplo, TC4, TC21).

3. Especificações do lingote de titânio
O tamanho e o peso dos lingotes de titânio variam consideravelmente dependendo da aplicação:

Formato: geralmente cilíndrico ou retangular.
Diâmetro: faixa de 200 mm a 1200 mm.
Peso: de dezenas de quilogramas a várias toneladas, dependendo do equipamento de produção e das necessidades do usuário.

4. O uso de lingotes de titânio
O lingote de titânio é o material básico dos produtos de titânio, suas principais áreas de aplicação incluem:

Aeroespacial: Usado para fabricar componentes estruturais de aeronaves, peças de motores, etc.
Aplicações industriais: como equipamentos químicos (reatores, trocadores de calor), engenharia naval (componentes do casco).
Área médica: processado em implantes, dispositivos médicos, etc.
Produtos de consumo de alta qualidade: utilizado em relógios e relógios, armações de óculos e outros produtos de alto valor agregado.

5. Classificação de lingotes de titânio
De acordo com os requisitos de composição e desempenho, os lingotes de titânio podem ser divididos em:

Lingote de titânio puro:
Composto principalmente por titânio, com excelente resistência à corrosão e boa plasticidade.
Classes comumente usadas: GR1, GR2, GR3, GR4.

Lingote de liga de titânio:
Adicione alumínio, vanádio, zircônio e outros elementos de liga para melhorar a resistência, resistência ao calor e outras propriedades.
Classes comumente usadas: GR5, GR23.

6. Onde os lingotes de titânio se enquadram na cadeia produtiva
Upstream: Produção de esponjas de titânio.
Lingote: A esponja de titânio é derretida para formar lingotes de titânio.
Downstream: Os lingotes de titânio são processados ​​termicamente (forjados, laminados, etc.) para se tornarem produtos de titânio, como placas, varetas e fios.

Resumo
O lingote de titânio é o principal produto intermediário da produção de titânio e sua qualidade afeta diretamente o desempenho dos produtos subsequentes. Nos campos industrial, de aviação, médico e outros campos de ponta, a alta pureza e o alto desempenho do lingote de titânio são a chave para garantir o efeito da aplicação.