钛及钛合金材料经济性及低成本方法论述

发布时间：2019-11-16 01:07

【摘要】：钛及钛合金材料因具有密度小、比强度高、韧性好、无磁性、耐腐蚀性好等优异的综合性能,在航空、航天、舰船、核电等重要领域及石油、冶金、化工、电力、生物医学等民用市场有着广泛的应用。系统阐述了钛及钛合金材料的优越性能及广泛应用,对比分析了近10年来海绵钛、电解镍、电解铜、不锈钢等原材料价格变化趋势及规律,分析了实现钛及钛合金低成本化新的加工方式。利用全寿命经济性分析的方法,对不锈钢、铜合金、镍基合金、钛及钛合金在舰艇冷凝管道应用实例的对比分析及不同材料设备经济综合性分析,提出了在现有原材料价格、原料产量、加工成本、产品产量的条件下,应大力推广应用钛及钛合金材料。
【图文】：

中国材料进展第34卷2钛及钛合金材料经济性分析2.1钛合金与其它材料原料价格变化分析图1～3对比分析近10年的海绵钛、电解镍、电解铜、316L不锈钢原材料价格变化趋势。图1近10年海绵钛价格走势图Fig.1Titaniumspongepricenearly10years图2近10年多种金属价格走势图Fig.2Somekindsofmaterialspricesnearly10years图3近10年多种金属原材料价格走势图Fig.3Somekindsofrawmaterialspricesnearly10years海绵钛价格近10年来波动较大，2005年海绵钛价位最高时达到198000￥/t，之后几年海绵钛价格持续下跌，2014年海绵钛价格降至45000￥/t，与最高价位相差将近4倍，创历史最低位。从图2中可以看出，电解镍的价格在近10年内波动较大，2004年到2007年，电解镍价格从132000￥/t上涨至300000￥/t，2007年以后其价格开始下降，2014年跌至146000￥/t;电解铜价格从2004年至2006年持续上涨，最高价位达到72330￥/t，2006年以后价格持续下降，2014年稳定在43000￥/t左右;316L不锈钢价格从2005年66800￥/t上涨至2007年的73100￥/t，2007年以后价格逐渐下降，到2014年跌至28100￥/t，跌去了原价格的3/5左右，跌幅较大。从图3近10年的原材料价格趋势可以看出，目前，海绵钛价格与电解铜价格相当，但远远低于电解镍，而高于不绣钢材料的价格，但综合分析钛及钛合金在航空、航天等领域的应用，，钛及钛合金的高比强度、耐腐蚀、耐高温等性能优于不锈钢，在目前的市场情况下，海绵钛价格优势明显，这就为扩大钛合金材料的应用提供了保障。从图4的数据可以看出，2000年我国海绵钛产量为1905t，2014年中国海绵钛实际产量88000t左右，14年间我国海绵钛产量增加了46倍，2014年我国海绵钛实际产能超过15万吨。从图5的数据可以看出，2001年，我国的钛加

中国材料进展第34卷2钛及钛合金材料经济性分析2.1钛合金与其它材料原料价格变化分析图1～3对比分析近10年的海绵钛、电解镍、电解铜、316L不锈钢原材料价格变化趋势。图1近10年海绵钛价格走势图Fig.1Titaniumspongepricenearly10years图2近10年多种金属价格走势图Fig.2Somekindsofmaterialspricesnearly10years图3近10年多种金属原材料价格走势图Fig.3Somekindsofrawmaterialspricesnearly10years海绵钛价格近10年来波动较大，2005年海绵钛价位最高时达到198000￥/t，之后几年海绵钛价格持续下跌，2014年海绵钛价格降至45000￥/t，与最高价位相差将近4倍，创历史最低位。从图2中可以看出，电解镍的价格在近10年内波动较大，2004年到2007年，电解镍价格从132000￥/t上涨至300000￥/t，2007年以后其价格开始下降，2014年跌至146000￥/t;电解铜价格从2004年至2006年持续上涨，最高价位达到72330￥/t，2006年以后价格持续下降，2014年稳定在43000￥/t左右;316L不锈钢价格从2005年66800￥/t上涨至2007年的73100￥/t，2007年以后价格逐渐下降，到2014年跌至28100￥/t，跌去了原价格的3/5左右，跌幅较大。从图3近10年的原材料价格趋势可以看出，目前，海绵钛价格与电解铜价格相当，但远远低于电解镍，而高于不绣钢材料的价格，但综合分析钛及钛合金在航空、航天等领域的应用，钛及钛合金的高比强度、耐腐蚀、耐高温等性能优于不锈钢，在目前的市场情况下，海绵钛价格优势明显，这就为扩大钛合金材料的应用提供了保障。从图4的数据可以看出，2000年我国海绵钛产量为1905t，2014年中国海绵钛实际产量88000t左右，14年间我国海绵钛产量增加了46倍，2014年我国海绵钛实际产能超过15万吨。从图5的数据可以看出，2001年，我国的钛加

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨冠军;赵永庆;于振涛;周廉;;钛合金研究、加工与应用的新进展[J];材料导报;2001年10期

2 李献军;王镐;马忠贤;;钛在舰船领域的应用及前景[J];世界有色金属;2013年08期

3 王华明;张述泉;王向明;;大型钛合金结构件激光直接制造的进展与挑战(邀请论文)[J];中国激光;2009年12期

4 白云辉;向平;;钛合金在舰船武器装备中的应用[J];机械工程师;2012年12期

5 王华明;;高性能大型金属构件激光增材制造:若干材料基础问题[J];航空学报;2014年10期

6 蒋成禹,徐济进,严铿,赵勇;俄罗斯海军用钛情况及我们的思考[J];钛工业进展;2003年06期

7 王镐,祝建雯,何瑜,白郁;钛在舰船领域的应用现状及展望[J];钛工业进展;2003年06期

8 朱知寿;商国强;王新南;费跃;李军;;低成本高性能钛合金研究进展[J];钛工业进展;2012年06期

9 毛小南;赵永庆;杨冠军;;国外航空发动机用钛合金的发展现状[J];稀有金属快报;2007年05期

10 黄旭;李臻熙;黄浩;;高推重比航空发动机用新型高温钛合金研究进展[J];中国材料进展;2011年06期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 赵晴;朱文辉;王帅星;宁铮;;微弧氧化TC4钛合金与金属电偶的腐蚀行为[J];材料保护;2011年04期

2 曲恒磊;周义刚;周廉;赵永庆;曾卫东;冯亮;;近几年新型钛合金的研究进展[J];材料导报;2005年02期

3 敖庆波;汤慧萍;朱纪磊;王建永;;航空发动机高温声衬材料的研究现状[J];材料导报;2009年S1期

4 周佳宇;哈军;;钛合金材料在舰船管系上的应用[J];材料开发与应用;2006年03期

5 张毅斌;;船用钛合金表面改性技术研究进展[J];材料开发与应用;2009年05期

6 杨英丽;罗媛媛;赵恒章;郭荻子;吴金平;苏航标;赵彬;;我国舰船用钛合金研究应用现状[J];稀有金属材料与工程;2011年S2期

7 陈丹丹;姚正军;;铝含量对SiC_p/Ti基复合材料组织与性能的影响[J];机械工程材料;2011年10期

8 刘伟;李伟洲;杨剑冰;刘会群;;钛合金搪瓷涂层研究现状[J];材料导报;2013年03期

9 钦兰云;王维;杨光;卞宏友;;激光沉积制备钛基梯度耐磨涂层组织和性能研究[J];功能材料;2013年S1期

10 李献军;王镐;马忠贤;;钛在舰船领域的应用及前景[J];世界有色金属;2013年08期

相关会议论文 前10条

1 杨健;;民用飞机机体用钛合金的新技术探讨[A];第三届民用飞机先进制造技术及装备论坛论文汇编[C];2011年

2 祝建雯;冯毅江;李佐臣;陈婷婷;;海洋装备用钛现状与展望[A];中国钢结构协会海洋钢结构分会2010年学术会议暨第六届理事会第三次会议论文集[C];2010年

3 冯长杰;王琦;王春霞;赵晴;杜楠;;LAS对TC4钛合金化学镀Ni-P-ZrO_2工艺及耐磨性能的影响[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集（第5分册）[C];2010年

4 张英明;韩明臣;倪沛彤;潘志强;朱梅生;;航空、航天用钛合金的发展与应用[A];第三届空间材料及其应用技术学术交流会论文集[C];2011年

5 郭宝峰;金淼;路郅远;刘鑫刚;;工艺参数对小规格TiNiNb管材反挤压成形过程的影响[A];第六届华北（扩大）塑性加工学术年会文集[C];2009年

6 李科技;陈志坚;艾海峰;;均匀面载荷激励下潜艇透声窗振声性能研究[A];2009年船舶结构力学学术会议暨中国船舶学术界进入ISSC30周年纪念会论文集[C];2009年

7 姜建伟;曲银化;刘正红;;我国航海级钛及钛合金现状思考[A];2012船舶材料与工程应用学术会议论文集[C];2012年

8 刘伟;杜宇;卢亚峰;毛小南;戚运连;郭萍;;CT20钛合金管材的冷弯成型[A];第十四届全国钛及钛合金学术交流会论文集（下册）[C];2010年

9 杨英丽;苏航标;郭荻子;赵彬;吴金平;赵恒章;罗媛媛;;我国舰船钛合金的研究进展[A];第十四届全国钛及钛合金学术交流会论文集（下册）[C];2010年

10 Guoqiang Shang;Xinnan Wang;Yue Fei;Jun Li;Zhishou Zhu;Liwei Zhu;;Experimental Study on Heat Yreatment Processing of a New Low Cost Titanium Alloy Used in Aviation Field[A];中国材料大会2012第20分会场：先进钛合金材料技术与应用论文集[C];2012年

相关博士学位论文 前10条

1 吕伟;轧制态TC1和TC2钛合金板材的力学性能及变形与断裂机理的研究[D];沈阳工业大学;2010年

2 贾丽敏;TC4合金立式离心充型凝固行为研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

3 任帅;TiC/（Ti-Al+ZrO_2）复合材料的研究[D];山东大学;2007年

4 李鑫;TC11钛合金的热态变形行为及其锻造工艺优化研究[D];南京航空航天大学;2009年

5 任淮辉;复合材料微观组织结构的计算机设计[D];兰州理工大学;2009年

6 王维夫;采用激光与微弧火花制备铝、钛合金自生复合强化涂层研究[D];东北大学;2009年

7 张晓东;齿类件激光再制造及性能提升方法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

8 王振国;新型TiAlCrFe系低成本钛合金的组织与性能研究[D];北京有色金属研究总院;2013年

9 李成林;[D];北京有色金属研究总院;2013年

10 宫新勇;激光熔覆沉积修复TC11钛合金叶片的基础问题研究[D];北京有色金属研究总院;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 郭会茹;变参数法薄壁机匣模拟件激光熔覆成形研究[D];大连理工大学;2010年

2 曹运明;中厚板钛合金激光-TIG电弧复合热源焊接研究[D];大连理工大学;2011年

3 王振琪;粉体脉冲微输送的微特性实验及其应用研究[D];南京理工大学;2011年

4 胡加瑞;热加工对TiC颗粒增强钛基复合材料组织与性能的影响[D];中南大学;2011年

5 王志辉;Ti62421s高温钛合金组织性能的研究[D];中南大学;2010年

6 江一;激波辅助纯钛微细光刻电解试验研究[D];南京航空航天大学;2009年

7 胡超杰;空心阴极烧结原位合成TiC/Ti基复合材料的工艺研究[D];南京航空航天大学;2010年

8 边卓伟;多层Ti-(B_4C/Al)板轧制和热处理工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

9 张元;Cu-20wt.%Sn包晶合金定向凝固组织演化规律[D];哈尔滨工业大学;2010年

10 孙拴利;原位自生(TiC+TiB)/Ti-1100复合材料的热氢处理研究[D];上海交通大学;2011年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 王华明,张凌云,李安,蔡良续,汤海波;金属材料快速凝固激光加工与成形[J];北京航空航天大学学报;2004年10期

2 彭艳萍,曾凡昌,王俊杰,章怡宁,夏绍玉;国外航空钛合金的发展应用及其特点分析[J];材料工程;1997年10期

3 周佳宇;哈军;;钛合金材料在舰船管系上的应用[J];材料开发与应用;2006年03期

4 潘罗坤;;舰船用钛及钛合金经济性分析[J];材料开发与应用;2010年05期

5 胡耀君,蔡学章,刘果宗;钛及钛合金海水腐蚀的电化学研究[J];稀有金属材料与工程;1988年03期

6 宁兴龙;国外钛工业进展概况[J];稀有金属材料与工程;1988年03期

7 毛小南,周廉,曾泉浦,魏海荣;TiC颗粒增强钛基复合材料的形变断裂[J];稀有金属材料与工程;2000年04期

8 张永忠,石力开,章萍芝,徐骏;基于金属粉末的激光快速成型技术新进展[J];稀有金属材料与工程;2000年06期

9 张凤英;陈静;谭华;吕晓卫;黄卫东;;钛合金激光快速成形过程中缺陷形成机理研究[J];稀有金属材料与工程;2007年02期

10 张亚玮;张述泉;王华明;;激光熔化沉积定向快速凝固高温合金组织及性能[J];稀有金属材料与工程;2008年01期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 胡初潜;β-钛合金材料的热处理[J];稀有金属;1991年03期

2 张力;高技术时代的钛合金材料技术发展战略及对策剖析[J];金属学报;1997年01期

3 李东;高技术时代的钛合金材料技术发展战略及对策剖析[J];世界有色金属;1999年09期

4 黄永光;外科植入用钛合金材料及其标准化[J];钛工业进展;2002年01期

5 朱峰;;医用钛合金材料研究与应用的进展[J];世界有色金属;2007年08期

6 张艳成;;钛及钛合金材料在建筑上的应用现状和前景分析[J];稀有金属与硬质合金;2013年05期

7 邹建新;国内外钛及钛合金材料技术现状、展望与建议[J];宇航材料工艺;2004年01期

8 陈岩;;探讨钛材料研究 推动钛产业发展——“钛合金材料技术发展与应用”工程科技论坛在西安召开[J];中国材料进展;2009年11期

9 张艳成;;钛及钛合金材料在建筑上的应用现状和前景分析[J];轻金属;2013年09期

10 雨林;几种新型钛合金材料的生产现状与发展趋向[J];材料导报;1992年04期

相关会议论文 前8条

1 杨冠军;于振涛;周廉;;钛合金材料的开发及应用现状[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展（上册）[C];2001年

2 赵宝明;万海燕;陈亚芍;;钛合金材料的表面组装及等离子体引发接枝改性研究[A];第十三届全国等离子体科学技术会议论文集[C];2007年

3 上官红;;钛合金材料内孔磨削的工艺研究[A];2010年“航空航天先进制造技术”学术交流论文集[C];2010年

4 孙宇;曾卫东;韩远飞;邵一涛;王腾飞;赵永庆;;钛合金材料数据库系统的设计与开发[A];第十四届全国钛及钛合金学术交流会论文集（上册）[C];2010年

5 邢建伟;李慧;张敬彤;王宇魁;陈俊文;;钛合金零件增材制造中的材料测试[A];全面建成小康社会与中国航空发展——2013首届中国航空科学技术大会论文集[C];2013年

6 陆刚;;铝、镁、钛合金材料在汽车工业中的应用和发展[A];2005年中国客车学术年会论文集[C];2005年

7 ;耐蚀耐磨钛合金[A];广东省材料研究学会部分单位会员成果汇编[C];2005年

8 杨家林;郭鹏;;钛合金材料激光焊接试验[A];中国工程物理研究院科技年报（2003）[C];2003年

相关重要报纸文章 前7条

1 吴文强 张军;新罗区与久远科技签定钛及钛合金材料项目[N];中国有色金属报;2009年

2 木村;日本将实现高级钛合金材料国产化[N];中国冶金报;2010年

3 记者 朱丹丹;国内外专家探讨航空领域钛合金应用[N];中国航空报;2011年

4 丁凯;盛辉钛业：小公司的产业化生存[N];经济观察报;2006年

5 记者陈岩;探讨钛材应用 推动钛业发展[N];中国有色金属报;2009年

6 郎小兵;伟业之基 创新为魂[N];中国航空报;2011年

7 本报记者 李梦依;提升锻压能力 发展钛合金材料[N];中国航空报;2014年

相关博士学位论文 前1条

1 贾宝华;钛合金材料的塑性变形机制及本构关系研究[D];北京理工大学;2015年

相关硕士学位论文 前2条

1 刘时兵;生物工程用新型低弹性模量钛合金材料研究[D];机械科学研究院;2005年

2 陈清良;钛合金槽腔结构的高性能铣削加工技术研究及应用[D];南京航空航天大学;2012年

本文编号：2561578