在傳統(tǒng)拉拔工藝中，有許多技術(shù)要點(diǎn)需要注意。首先，在鑄錠制備過(guò)程中，要嚴(yán)格控制原材料的純度和熔煉環(huán)境，防止雜質(zhì)混入鑄錠，影響材料質(zhì)量。同時(shí)，要優(yōu)化熔煉工藝參數(shù)，確保鑄錠內(nèi)部無(wú)氣孔、夾雜等缺陷。在鍛造環(huán)節(jié)，要選擇合適的鍛造設(shè)備和工藝參數(shù)，保證鍛造過(guò)程均勻、穩(wěn)定，避...

粉末冶金法也是一種具有創(chuàng)新性的鋯管制造工藝。該工藝首先將鋯粉或鋯合金粉經(jīng)過(guò)混合、壓制等工序制成管坯，然后通過(guò)燒結(jié)工藝使管坯致密化，終形成鋯管。粉末冶金法的優(yōu)勢(shì)在于能夠精確控制鋯管的成分和微觀結(jié)構(gòu)。在粉末混合階段，可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求精確添加各種合金元素粉末，并通過(guò)...

當(dāng)下，鋯合金棒已經(jīng)構(gòu)建起了一個(gè)豐富多元的家族體系。在航空航天領(lǐng)域，為了應(yīng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室超過(guò) 1000℃的超高溫度環(huán)境，含有高熔點(diǎn)元素的耐熱鋯合金棒應(yīng)運(yùn)而生，這類(lèi)合金棒不僅能夠承受高溫炙烤，還具備出色的抗氧化、抗蠕變能力，確保發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行下依然穩(wěn)定...

生物3D打印與鋯鍛件結(jié)合開(kāi)啟組織工程新篇。生物墨水混入鋯粉，打印出兼具力學(xué)支撐與生物活性的骨組織支架，在體內(nèi)逐步降解同時(shí)引導(dǎo)新骨生長(zhǎng)，為大面積骨缺損患者帶來(lái)希望，革新傳統(tǒng)骨科模式。量子通信基礎(chǔ)設(shè)施中，鋯鍛件擔(dān)綱信號(hào)傳輸關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。經(jīng)特殊處理，對(duì)量子信號(hào)損耗極低且...

借鑒基因編輯思路，構(gòu)建 “材料基因庫(kù)”，快速篩選、組合 TC4 鈦板的元素與微觀結(jié)構(gòu)基因，精細(xì)定制超高性能板材。像定制生物基因般，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)出滿足超高溫、強(qiáng)輻照、高生物活性等極端需求的產(chǎn)品，開(kāi)啟按需設(shè)計(jì)新時(shí)代。與腦機(jī)接口深度結(jié)合，利用 TC4 鈦板的生物相容性...

在電子領(lǐng)域，開(kāi)始研究鋯絲作為電子管吸氣劑的應(yīng)用，利用其能夠吸附殘余氣體的特性來(lái)提高電子器件的性能和壽命。這一時(shí)期，鋯絲的制備工藝也得到了改進(jìn)。真空熔煉技術(shù)的應(yīng)用使得鋯絲的純度得到了大幅提高，減少了雜質(zhì)元素對(duì)鋯絲性能的影響。在拉拔工藝方面，通過(guò)對(duì)拉拔模具的優(yōu)化設(shè)...

如在鋯絲表面涂覆一層陶瓷涂層或金屬間化合物涂層，能夠進(jìn)一步提高其抗水側(cè)腐蝕性能。例如，一種新型的碳化硅涂層鋯合金燃料棒包殼材料，在模擬核電站一回路水環(huán)境下的腐蝕速率比未涂層材料降低了 80%，提高了核反應(yīng)堆的安全性和經(jīng)濟(jì)性。核反應(yīng)堆內(nèi)部結(jié)構(gòu)部件的創(chuàng)新應(yīng)用除了燃...

鋯棒作為泵軸材料，一方面抗腐蝕，能抵御泵輸送的各類(lèi)腐蝕性化工介質(zhì)，像是在濕法冶金中輸送酸性浸出液的泵，鋯棒泵軸可穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)；另一方面，鋯棒具備一定機(jī)械強(qiáng)度與韌性，能承受泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的扭轉(zhuǎn)、彎曲應(yīng)力，減少疲勞斷裂風(fēng)險(xiǎn)，保障化工泵長(zhǎng)時(shí)間高效輸送流體，維持化工生產(chǎn)各環(huán)節(jié)物...

微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控進(jìn)階當(dāng)下，科研人員對(duì) TC4 鈦板微觀結(jié)構(gòu)的認(rèn)知仍有挖掘空間。借助高分辨率電子顯微鏡、原子探針斷層掃描等前沿分析工具，未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)對(duì)鈦板內(nèi)部原子排列、晶界特性的調(diào)控。例如，通過(guò)精細(xì)的熱機(jī)械處理，誘導(dǎo)產(chǎn)生特殊取向的晶界，可增強(qiáng)鈦板的抗疲勞性能，使其疲...

基因編輯啟發(fā)的材料設(shè)計(jì)有望催生超級(jí)鋯合金棒，快速鎖定理想基因組合，滿足超高溫、強(qiáng)輻照、高生物活性極端需求。納米技術(shù)融入，納米晶鋯合金棒、納米復(fù)合涂層加持，微觀結(jié)構(gòu)與性能再升級(jí)，解鎖更多潛在應(yīng)用。智能制造主宰鋯棒生產(chǎn)車(chē)間，機(jī)器人精細(xì)操作，大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)調(diào)控，達(dá)成...

科研人員不斷向鋯合金體系中引入新元素，多元合金化趨勢(shì)明顯。鉿元素的適量添加，改善了鋯合金的高溫抗氧化性能，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件用鋯鍛件里，含鉿鋯合金可耐受更高溫度，延緩表面氧化皮生成，延長(zhǎng)使用壽命。稀土元素也備受關(guān)注，鑭、鈰等稀土元素融入鋯合金，能細(xì)化晶粒、凈...

分級(jí)時(shí)效是熱處理 “魔法棒”，先低溫短時(shí)間時(shí)效，析出細(xì)小彌散強(qiáng)化相，提升絲材強(qiáng)度；再高溫長(zhǎng)時(shí)間時(shí)效，精細(xì)調(diào)控馬氏體與奧氏體相變溫度范圍，解鎖完美形狀記憶效應(yīng)。不同階段時(shí)效溫度、時(shí)長(zhǎng)差異，需經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，適配具體應(yīng)用場(chǎng)景。加工過(guò)程積累的內(nèi)應(yīng)力是 “定時(shí)”，去應(yīng)...

鈦管件因其獨(dú)特的材料特性，在航空航天與醫(yī)療領(lǐng)域展現(xiàn)出的應(yīng)用潛力。航空航天領(lǐng)域?qū)Σ牧系男阅芤髽O高，需要在減輕重量的同時(shí)確保結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐高溫性和耐腐蝕性等多方面性能的平衡。醫(yī)療領(lǐng)域則強(qiáng)調(diào)材料的生物相容性、安全性和功能性，以滿足人體植入和醫(yī)療器械使用的嚴(yán)格要求。鈦...

良品率提升困難。要攻克這一難題，需持續(xù)投入科研力量，研發(fā)精細(xì)熱控制技術(shù)，拓寬鍛造窗口；利用數(shù)字化模擬技術(shù)優(yōu)化工藝參數(shù)，減少試錯(cuò)成本；培養(yǎng)專業(yè)加工技術(shù)人才，提升實(shí)操技能與問(wèn)題解決能力。部分應(yīng)用場(chǎng)景下，高性能不銹鋼、鈦合金棒材憑借相對(duì)較低成本、成熟工藝分流客戶。新...

氯化法是主流提煉技術(shù)之一。把鋯精礦與石油焦按比例混合，投入氯化爐，加熱到超 1000℃，同時(shí)通入氯氣。在高溫下，鋯與氯氣反應(yīng)生成四氯化鋯氣體，而多數(shù)雜質(zhì)元素形成氯化物固體或沸點(diǎn)差異較大的氣體，借此分離。四氯化鋯氣體經(jīng)冷凝、精餾提純后，純度可達(dá) 99% 以上。后...

工藝創(chuàng)新方面，新設(shè)備購(gòu)置與研發(fā)成本高昂。粉末鍛造的粉末制備設(shè)備、3D打印配套的高精度成型設(shè)備及專屬軟件，前期投入動(dòng)輒數(shù)百萬(wàn)，讓不少企業(yè)望而卻步。而且新技術(shù)人才稀缺，高校相關(guān)專業(yè)課程設(shè)置滯后，企業(yè)內(nèi)部培訓(xùn)體系不完善，導(dǎo)致掌握新鍛造工藝的專業(yè)人員缺口大，制約工藝推...

載人航天任務(wù)對(duì)生命保障系統(tǒng)可靠性要求嚴(yán)苛，鈦鎳記憶合金絲融入其中增添保障。在航天服的溫度調(diào)節(jié)、氣體循環(huán)部件，合金絲依據(jù)宇航員活動(dòng)強(qiáng)度、艙外環(huán)境溫度，自動(dòng)調(diào)控散熱、透氣功能，保障宇航員體感舒適與生命安全?？臻g站內(nèi)的水回收、空氣凈化裝置，合金絲作為自適應(yīng)閥門(mén)、過(guò)濾...

傳統(tǒng)的鈦鎳合金熔煉能耗高、污染大，新型綠色熔煉技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。冷床電子束熔煉，電子束聚焦熔化原料，熔池在水冷銅床流動(dòng)，雜質(zhì)因密度差異分離，無(wú)需額外造渣劑，大幅減少?gòu)U渣廢氣。而且，精細(xì)的能量輸入讓合金成分更均勻，提升絲材批次穩(wěn)定性，降低生產(chǎn)成本，契合環(huán)保與高效生產(chǎn)...

盡管如此，這些初步的探索為后續(xù)鋯絲在核領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。例如，在一些早期的實(shí)驗(yàn)性核反應(yīng)堆中，開(kāi)始嘗試使用鋯絲制作簡(jiǎn)單的燃料棒結(jié)構(gòu)部件，雖然其性能還有待提高，但已經(jīng)顯示出了相對(duì)于其他材料的優(yōu)勢(shì)，如在中子輻照環(huán)境下能夠保持較好的結(jié)構(gòu)完整性，減少了放射性物質(zhì)泄漏...

多元合金化是當(dāng)下潮流。往鋯基體添入鉿、鉭、鈮等難熔元素，為合金注入耐高溫“基因”。含鉿鋯合金用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端，耐受溫度提升近200℃，抗氧化皮剝落能力增強(qiáng)，延長(zhǎng)部件壽命。稀土元素融入亦有神奇功效，鑭、鈰等凈化晶界、細(xì)化晶粒，化工高壓環(huán)境下的鋯鍛件耐蝕性提升數(shù)...

艦艇的特殊應(yīng)用在海軍艦艇方面，鈦管由于其度、低密度和良好的耐腐蝕性，在一些特殊部位有著重要應(yīng)用。例如，在潛艇的海水冷卻系統(tǒng)中，鈦管能夠在保證強(qiáng)度和耐腐蝕性的前提下減輕系統(tǒng)重量，有利于潛艇的隱蔽性和機(jī)動(dòng)性。此外，在艦艇的一些武器裝備冷卻系統(tǒng)以及海水淡化裝置中，鈦...

工業(yè)機(jī)器人向柔性化、精細(xì)化發(fā)展，鈦鎳記憶合金絲是理想關(guān)節(jié)材料。合金絲的超彈性賦予機(jī)器人關(guān)節(jié)類(lèi)似人體關(guān)節(jié)的靈活性，能完成復(fù)雜、柔順的動(dòng)作，適應(yīng)不同形狀、尺寸工件的抓取、裝配任務(wù)。形狀記憶效應(yīng)讓關(guān)節(jié)在遭遇外力沖擊、過(guò)載時(shí)，自動(dòng)恢復(fù)初始狀態(tài)，減少維修成本，提升機(jī)器人...

工程師們可以借助計(jì)算機(jī)軟件，在虛擬環(huán)境中模擬鋯棒的鍛造全過(guò)程，提前發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的缺陷，進(jìn)而優(yōu)化模具設(shè)計(jì)。這一技術(shù)手段的應(yīng)用，使得鋯棒生產(chǎn)中的廢品率大幅下降，生產(chǎn)效率提升。熱模鍛、溫模鍛技術(shù)也日益成熟，通過(guò)精細(xì)地控制鍛造溫度，鋯金屬在變形過(guò)程中能夠獲得更加均勻的...

借鑒基因編輯理念，未來(lái)有望構(gòu)建 “材料基因庫(kù)”，快速篩選、組合鈦鎳合金元素與微觀結(jié)構(gòu)基因，像定制生物基因般精細(xì)設(shè)計(jì)合金絲性能，大幅縮短研發(fā)周期，催生超級(jí)性能合金絲，滿足超高溫、強(qiáng)輻照、高生物活性等極端需求。與量子技術(shù)、腦機(jī)接口等前沿學(xué)科深度融合，鈦鎳記憶合金絲...

基因編輯啟發(fā)的材料設(shè)計(jì)有望催生超級(jí)鋯合金棒，快速鎖定理想基因組合，滿足超高溫、強(qiáng)輻照、高生物活性極端需求。納米技術(shù)融入，納米晶鋯合金棒、納米復(fù)合涂層加持，微觀結(jié)構(gòu)與性能再升級(jí)，解鎖更多潛在應(yīng)用。智能制造主宰鋯棒生產(chǎn)車(chē)間，機(jī)器人精細(xì)操作，大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)調(diào)控，達(dá)成...

模具的?？仔螤?、尺寸精度以及表面粗糙度直接影響鋯管的外形尺寸和表面質(zhì)量。例如，?？椎闹睆焦钜刂圃跇O小范圍內(nèi)，以確保鋯管的外徑精度；?？椎谋砻娲植诙纫停苊庠跀D壓過(guò)程中對(duì)鋯管表面造成劃傷。擠壓工藝參數(shù)的選擇也非常關(guān)鍵，擠壓比、擠壓速度、擠壓溫度等參數(shù)需要根...

在電子領(lǐng)域，開(kāi)始研究鋯絲作為電子管吸氣劑的應(yīng)用，利用其能夠吸附殘余氣體的特性來(lái)提高電子器件的性能和壽命。這一時(shí)期，鋯絲的制備工藝也得到了改進(jìn)。真空熔煉技術(shù)的應(yīng)用使得鋯絲的純度得到了大幅提高，減少了雜質(zhì)元素對(duì)鋯絲性能的影響。在拉拔工藝方面，通過(guò)對(duì)拉拔模具的優(yōu)化設(shè)...

如在鋯絲表面涂覆一層陶瓷涂層或金屬間化合物涂層，能夠進(jìn)一步提高其抗水側(cè)腐蝕性能。例如，一種新型的碳化硅涂層鋯合金燃料棒包殼材料，在模擬核電站一回路水環(huán)境下的腐蝕速率比未涂層材料降低了 80%，提高了核反應(yīng)堆的安全性和經(jīng)濟(jì)性。核反應(yīng)堆內(nèi)部結(jié)構(gòu)部件的創(chuàng)新應(yīng)用除了燃...

鈦的化學(xué)活性較高，在高溫加工過(guò)程中容易與空氣中的氧、氮等元素發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致材料性能下降。因此，鈦管的加工需要特殊的工藝和設(shè)備，如在焊接過(guò)程中需要采用惰性氣體保護(hù)焊接，在熱加工過(guò)程中需要嚴(yán)格控制加熱溫度和時(shí)間等參數(shù)。這增加了鈦管的加工難度和制造成本，對(duì)加工企業(yè)的...

高性能鈦合金鍛件的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用航空航天領(lǐng)域?qū)︹佸懠男阅芤髽O高，促使科研人員不斷開(kāi)發(fā)高性能鈦合金鍛件。例如，針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫部件的需求，研發(fā)了一系列具有優(yōu)異高溫性能的鈦合金鍛件。其中，Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo合金鍛件通過(guò)優(yōu)化合金元素配比與熱處理工...