Para reducir el precio de los materiales de aleación de titanio, es necesario desarrollar nuevos sistemas de aleaciones de bajo coste y mejorar los procesos de producción:
1. Reducir el coste de las materias primas.
El titanio tiene un alto punto de fusión, una química muy activa y una fuerte afinidad química con O, H, N y C, lo que dificulta la extracción de titanio puro. El método de reducción de magnesio de Kroll se utiliza ampliamente en la producción industrial de esponjas de titanio. El proceso de reducción de magnesio de Kroll utilizado para la producción de esponja de titanio es complejo, con un alto consumo de energía y largos tiempos de ciclo, y no se puede producir de forma continua. Al mismo tiempo, se requiere una gran cantidad de magnesio metálico como agente reductor y el costo de producción es alto. Actualmente, se ha logrado un gran avance en el proceso de reducción electroquímica directa de TiO2 en CaCl2 fundido desarrollado por la Universidad de Cambridge. El método produce esponja de titanio con un ciclo de producción corto y un costo de producción un 40% menor.
La mayoría de las aleaciones de titanio utilizan V de alto valor como elemento de aleación para mejorar la resistencia, y la mayoría de estos elementos de aleación utilizan Al-X como aleación intermedia. Reemplazar V con elementos de aleación baratos como Fe y Cr es una forma eficaz de reducir el costo de las aleaciones de titanio. Por ejemplo, Timet desarrolló Ti-1.5Al-6.8Mo-4.5Fe y Ti-6Al-1.Fe-0.1Si.
Con el avance de la tecnología de fundición de titanio, es una forma eficaz de reducir el costo de las materias primas utilizar los residuos y la chatarra producidos durante la producción y el procesamiento del titanio como carga del horno después de una serie de tratamientos para realizar la producción de reciclaje.
2. Reducir los costos de procesamiento
La fundición es un proceso clásico de (casi) moldeado en red. Las piezas producidas no requieren mecanizado o mecanizado muy poco, ahorrando así mucho metal. La fundición normalmente puede producir piezas con formas complejas, pero estas piezas se fabrican mediante otros procesos tradicionales, que son complejos y costosos de producir, especialmente el titanio, que tiene un precio de material relativamente alto. Actualmente, las piezas fundidas de titanio se utilizan ampliamente en la industria aeroespacial. En la industria de fabricación de automóviles, las piezas producidas mediante métodos de fundición incluyen válvulas, turbocompresores, etc. La pulvimetalurgia, como tecnología avanzada de la metalurgia moderna y el procesamiento de materiales, desempeña un papel importante en la industria del titanio. La tecnología de casi conformado de metalurgia de polvos de titanio puede producir directamente piezas terminadas o de tamaño casi terminado, reducir el consumo de materias primas, acortar el ciclo de procesamiento y ahorrar entre un 20% y un 50% del costo en comparación con el proceso tradicional. En la actualidad, la investigación de la metalurgia de polvos de titanio se encuentra en una etapa de rápido desarrollo, e incluye principalmente varios aspectos: en primer lugar, la tecnología de preparación de polvo de titanio de alta calidad y bajo costo y su industrialización; en segundo lugar, la tecnología de preparación mediante metalurgia de polvos de titanio, que también se utiliza ampliamente en la industria automotriz.
Tecnología de formación por láser (*** tecnología láser, tecnología CAD/CAM y tecnología de materiales combinadas con los nuevos resultados) según el modelo de computadora, *** con una forma compleja de las partes finales puede ser polvo de aleación una vez formado directamente, el rendimiento de las piezas de titanio fabricadas entre la fundición y la forja.
3.Moldeo por inyección de polvo metálico (MIM)
Se trata de una tecnología de pulvimetalurgia de conformación cercana (neta) de rápido desarrollo, que puede producir piezas complejas de alta calidad y alta precisión. Se considera una de las tecnologías de conformado favorables disponibles actualmente***.
La tecnología de recubrimiento de titanio también es una nueva tecnología que puede reducir costos. Por ejemplo: pastillas de freno para automóviles con revestimiento de titanio en la superficie; nuevas válvulas TiAl.
