Προκειμένου να μειωθεί η τιμή των υλικών από κράμα τιτανίου, είναι απαραίτητο να αναπτυχθούν νέα συστήματα κραμάτων χαμηλού κόστους και να βελτιωθούν οι διαδικασίες παραγωγής:
1. Μείωση του κόστους των πρώτων υλών
Το τιτάνιο έχει υψηλό σημείο τήξης, πολύ ενεργή χημεία και ισχυρή χημική συγγένεια με Ο, Η, Ν και C, γεγονός που καθιστά δύσκολη την εξαγωγή καθαρού τιτανίου. Η μέθοδος αναγωγής μαγνησίου Kroll χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανική παραγωγή σπόγγου τιτανίου. Η διαδικασία μείωσης μαγνησίου Kroll που χρησιμοποιείται για την παραγωγή σφουγγαριού τιτανίου είναι πολύπλοκη, με υψηλή κατανάλωση ενέργειας και μεγάλους χρόνους κύκλου και δεν μπορεί να παράγεται συνεχώς. Ταυτόχρονα, απαιτείται μεγάλη ποσότητα μετάλλου μαγνησίου ως αναγωγικός παράγοντας και το κόστος παραγωγής είναι υψηλό. Επί του παρόντος, έχει γίνει μια σημαντική ανακάλυψη στη διαδικασία άμεσης ηλεκτροχημικής αναγωγής του TiO2 σε τετηγμένο CaCl2 που αναπτύχθηκε από το Πανεπιστήμιο του Cambridge. Η μέθοδος παράγει σφουγγάρι τιτανίου με σύντομο κύκλο παραγωγής και 40% χαμηλότερο κόστος παραγωγής.
Τα περισσότερα κράματα τιτανίου χρησιμοποιούν V υψηλής αξίας ως στοιχείο κράματος για τη βελτίωση της αντοχής και τα περισσότερα από αυτά τα κράματα χρησιμοποιούν το Al-X ως ενδιάμεσο κράμα. Η αντικατάσταση του V με φθηνά στοιχεία κράματος όπως Fe και Cr είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος μείωσης του κόστους των κραμάτων τιτανίου. Για παράδειγμα, η Timet ανέπτυξε το Ti-1.5Al-6.8Mo-4.5Fe και το Ti-6Al-1.Fe-0.1Si.
Με την πρόοδο της τεχνολογίας τήξης τιτανίου, είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος μείωσης του κόστους των πρώτων υλών για τη χρήση των υπολειμμάτων και του σκραπ που παράγονται κατά την παραγωγή και επεξεργασία τιτανίου ως φορτίο κλιβάνου μετά από σειρά επεξεργασίας για την πραγματοποίηση της παραγωγής ανακύκλωσης.
2. Μειώστε το κόστος επεξεργασίας
Η χύτευση είναι μια κλασική διχτυωτή (σχεδόν) διαδικασία χύτευσης. Τα παραγόμενα μέρη δεν απαιτούν μηχανική κατεργασία ή κατεργασία ελάχιστα, εξοικονομώντας έτσι πολύ μέταλλο. Η χύτευση μπορεί συνήθως να παράγει εξαρτήματα με πολύπλοκα σχήματα, αλλά αυτά τα μέρη κατασκευάζονται με άλλες παραδοσιακές διαδικασίες, οι οποίες είναι πολύπλοκες και δαπανηρές στην παραγωγή, ειδικά το τιτάνιο, το οποίο έχει σχετικά υψηλή τιμή υλικού. Επί του παρόντος, τα προϊόντα χύτευσης τιτανίου χρησιμοποιούνται ευρέως στην αεροδιαστημική βιομηχανία. Στην αυτοκινητοβιομηχανία, τα μέρη που παράγονται με μεθόδους χύτευσης περιλαμβάνουν βαλβίδες, στροβιλοσυμπιεστές κ.λπ. Η μεταλλουργία σκόνης, ως προηγμένη τεχνολογία της σύγχρονης μεταλλουργίας και επεξεργασίας υλικών, παίζει σημαντικό ρόλο στη βιομηχανία τιτανίου. Η τεχνολογία σχεδόν μορφοποίησης μεταλλουργίας σκόνης τιτανίου μπορεί να παράγει άμεσα τελικά ή σχεδόν τελειωμένα εξαρτήματα μεγέθους, να μειώσει την κατανάλωση πρώτων υλών, να συντομεύσει τον κύκλο επεξεργασίας και να εξοικονομήσει 20% έως 50% του κόστους σε σύγκριση με την παραδοσιακή διαδικασία. Επί του παρόντος, η έρευνα της μεταλλουργίας σκόνης τιτανίου βρίσκεται στο στάδιο της ταχείας ανάπτυξης, που περιλαμβάνει κυρίως διάφορες πτυχές: πρώτον, την τεχνολογία παρασκευής σκόνης τιτανίου υψηλής ποιότητας και χαμηλού κόστους και την εκβιομηχάνισή της. δεύτερον, η τεχνολογία παρασκευής της μεταλλουργίας σκόνης τιτανίου, η οποία χρησιμοποιείται επίσης ευρέως στην αυτοκινητοβιομηχανία.
Τεχνολογία σχηματισμού λέιζερ (*** τεχνολογία λέιζερ, τεχνολογία CAD/CAM και τεχνολογία υλικών σε συνδυασμό με τα νέα αποτελέσματα) σύμφωνα με το μοντέλο υπολογιστή, *** με πολύπλοκο σχήμα των ακραίων μερών μπορεί να είναι σκόνη κράματος μόλις σχηματιστεί άμεσα, η απόδοση των κατασκευασμένων μερών τιτανίου μεταξύ χύτευσης και σφυρηλάτησης.
3. Χύτευση με έγχυση σε σκόνη μετάλλου (MIM)
Είναι μια ταχέως αναπτυσσόμενη τεχνολογία μεταλλουργίας σκόνης σχεδόν (καθαρού) σχηματισμού, η οποία μπορεί να παράγει σύνθετα εξαρτήματα υψηλής ποιότητας, υψηλής ακρίβειας. Θεωρείται ότι είναι μία από τις ευνοϊκές τεχνολογίες διαμόρφωσης που είναι διαθέσιμες αυτήν τη στιγμή***.
Η τεχνολογία επίστρωσης τιτανίου είναι επίσης μια νέα τεχνολογία που μπορεί να μειώσει το κόστος. Για παράδειγμα: τακάκια φρένων αυτοκινήτων με επίστρωση τιτανίου στην επιφάνεια. νέες βαλβίδες TiAl.
