1, Nhấn thiêu kết
Hoa Kỳ trong quá trình chuẩn bị thiêu kết nén bột titan cho nghiên cứu các sản phẩm hợp kim titan còn rất sớm. Dynamet Technology đã cam kết sản xuất các sản phẩm đúc nén bột titan, như trong Hình 1, một phần sản phẩm đã được ứng dụng ở quy mô nhỏ. Sản phẩm titan luyện kim bột đầu tiên do công ty sản xuất là phôi hợp kim Ti-6Al-4V dành cho vỏ vòm trên tên lửa Rattlesnake của Raytheon và sau đó công ty sản xuất luyện kim bột Ti-6Al{ {4}}V-2Sản phẩm hợp kim Sn dùng làm vỏ đầu đạn của tên lửa Stinger. Do đóng góp đáng kể cho các sản phẩm titan, Dynamet Technology đã trở thành nhà cung cấp duy nhất các sản phẩm hợp kim titan dạng bột cho Boeing. Ngoài ra, ADMA Products của Hoa Kỳ đã sản xuất các bộ phận titan luyện kim bột từ năm 1985 và một số sản phẩm của hãng được sử dụng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ. Viện nghiên cứu kim loại màu Tây Bắc Trung Quốc trong lĩnh vực nghiên cứu và phát triển bột titan gần lưới đã có hơn 30 năm kinh nghiệm, việc phát triển các sản phẩm titan xốp đã được ứng dụng trong công nghiệp hóa chất, thực phẩm và các lĩnh vực khác, Hình 1 ( b) thể hiện trong ngành lọc để ứng dụng tấm titan xốp cán bột.
2, Ép đẳng tĩnh nóng
Quá trình ép đẳng tĩnh nóng (HIP) được Viện Battelle (Battelle) Hoa Kỳ phát minh vào những năm 1950, công nghệ này là một loại khí trơ làm môi trường truyền áp suất, ở nhiệt độ 850-2000 độ và {{2 }} MPa dưới tác dụng hiệp đồng của áp suất khí, các sản phẩm của công nghệ ép và thiêu kết ở nhiệt độ cao, là sự định hình gần như lưới hiện nay của các bộ phận kết cấu bột titan và hợp kim titan trong toàn bộ quá trình cô đặc là phương tiện quan trọng nhất, các sản phẩm có một tổ chức thống nhất, không có cơ cấu, không có sự tách biệt và các đặc điểm khác.
Sự phát triển ở nước ngoài của công nghệ ép đẳng tĩnh bột hợp kim titan bắt đầu từ những năm 1850, Viện Kim loại nhẹ của Nga ngay từ những năm 1970 trên thế giới đã phát triển một hình dạng phức tạp của toàn bộ tuabin bơm hydro hợp kim titan dạng bột và trong RD{{ 2}} động cơ hydro oxy được Hoa Kỳ ứng dụng vào những năm 1990, động cơ đầu tiên trong lĩnh vực hàng không vũ trụ đạt được ứng dụng thương mại và dần dần mở rộng sang lĩnh vực hàng không, vũ khí, chẳng hạn như thanh kết nối động cơ F110 của PW, tên lửa hành trình Tomahawk Rôto máy nén động cơ F107, vỏ tên lửa Sidewind, cánh quạt động cơ tên lửa hành trình F107, cũng như vỏ chiến đấu tên lửa phòng không Stinger.
3, ép phun bột
Công nghệ ép phun bột kim loại (Metal Spray Molding, MIM) có thể được chuẩn bị trực tiếp bằng hoặc gần với hình dạng cuối cùng của các bộ phận, để tránh hoặc giảm gia công, giảm đáng kể chi phí chuẩn bị. Vì vậy, công nghệ ép phun bột là một trong những phương tiện kỹ thuật hiệu quả nhất để sản xuất hàng loạt các bộ phận titan và hợp kim titan. Sản phẩm 3C trong truyền thông điện tử (bao gồm điện thoại di động, thiết bị đeo thông minh, gọng kính, bộ phận tín hiệu 5G) là lĩnh vực ứng dụng quan trọng nhất của công nghệ ép phun bột, chiếm 84,2%. Ở giai đoạn này, vật liệu chính là sắt, thiết kế nhẹ của vật liệu và theo đuổi chất lượng cao là hướng phát triển chính của các sản phẩm 3C trong tương lai. Hợp kim titan có mật độ thấp (mật độ chỉ bằng một nửa vật liệu gốc sắt), độ bền cao, khả năng chống ăn mòn và các đặc tính khác, đáp ứng tương lai của vật liệu nhẹ và thiết kế chất lượng cao. Theo thống kê, quy mô thị trường của ngành công nghiệp đúc phun titan của Trung Quốc đạt 680 triệu nhân dân tệ vào năm 2020 và dự kiến quy mô thị trường sẽ đạt 2 tỷ nhân dân tệ vào năm 2026, với tốc độ tăng trưởng hàng năm lên tới 20,13%, theo dự báo về đầu vào từ phía cầu và tốc độ tăng trưởng doanh thu từ phía cung.
4, sản xuất phụ gia
Sản xuất bồi đắp (Additive Manufacturing, AM) là công nghệ tạo hình tích lũy điểm, đường, bề mặt theo lớp, nó không bị ảnh hưởng bởi độ phức tạp của bộ phận, có thể hoàn thành một cách tự động, nhanh chóng và chính xác việc thiết kế và chế tạo các bộ phận phức tạp. So với các công nghệ sản xuất truyền thống, sản xuất bồi đắp có những ưu điểm độc đáo về tự do thiết kế, tạo hình các bộ phận phức tạp và tận dụng vật liệu, khiến nó trở thành công nghệ sản xuất có triển vọng cao cho hợp kim titan. Theo báo cáo phân tích của SmarTech, thị trường in 3D kim loại toàn cầu đạt 3,3 tỷ USD vào năm 2019, bao gồm thiết bị, vật liệu và dịch vụ in 3D và dự kiến sẽ đạt 11 tỷ USD vào năm 2024, trong đó hợp kim titan là kim loại quan trọng nhất được in . Phòng thủ quân sự và hàng không vũ trụ là đơn vị sử dụng sản xuất bồi đắp titan số một, đã được sử dụng thành công để tạo hình trực tiếp các bộ phận có độ chính xác nhỏ cho động cơ không gian cũng như các bộ phận lớn và phức tạp cho ngành hàng không, như hệ thống phóng không gian, cánh máy bay, bề mặt điều khiển tích hợp và cửa sập, cánh động cơ và các bộ phận thiết bị bay quan trọng khác.
