Grenzen und Beeinflussbarkeit des Verunreinigungsniveaus von Titan-Recyclinglegierungen für den Wiedereinsatz

钛再生合金再利用污染水平的限制及其影响

• 批准号: 76921420
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Bernd Friedrich
• 金额: --
• 依托单位: Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH (MPIE)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2007-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/76921420?language=en
• 关键词: Grenzen; und; Beeinflussbarkeit; des; Verunreinigungsniveaus

Der derzeitige Bedarf an Reintitan und Titanlegierungen zur Herstellung hochbeanspruchter Struktur- und Funktionsbauteile der Flugzeugindustrie, Energietechnik, Chemietechnik und Off-shore Technik wird durch die Titanschwammerzeugung und den Einsatz klassierter, d.h. sortierter metallurgisch sauberer Produktionsschrotte mit definierten Reinheitsgraden aus der Titanhalbzeugverarbeitung gedeckt. Bereits anfallende Titanschrotte der Bauteilfertigung können auf Grund höherer Sauerstoff und Stickstoffverunreinigungen sowie durch Kontaminationen und Rückstände spanabhebender Werkzeuge und/oder Edelstahlspäne auf konventionellem Wege nicht rezykliert werden. Die zur Zeit zugelassene stoffliche Verwertung verunreinigter Titanschrotte erfolgt gegenwärtig vor allem durch den Einsatz von Ferrotitan-Vorlegierungen für die Herstellung titanstabilisierter hoch legierter Rostfreistähle. Hierbei stehen die hochwertigen Titanschrotte in direkter Konkurrenz zu erheblich günstiger und ressourcenschonend darstellbaren Ferrotitanlegierungen und gehen für den Wiedereinsatz zur Herstellung von Titanstrukturbauteilen unwiederbringbar verloren. Ausgehend von 1 t Titanhalbzeug können aufgrund der komplexen Geometrien typischer Titanbauteile in der Regel höchstens 0,4 t Endprodukt hergestellt werden, in Spezialfällen werden sogar über 90 % des Halbzeugs zerspant. Vom Markt zurückkehrender Titanschrott wird z. Z. bis zu 100 % nicht mehr für die Herstellung von Funktions- und Strukturbauteilen aus Titan bzw. Titanlegierungen verwendet. (“down-grading“).Im Rahmen des beantragten Forschungsprojektes sollen die Eigenschaften von zwei Ti-Recyclinglegierungen, die auf der Legierungsbasis der zwei dominanten Titanwerkstoffe: Ti-6Al-4V und c.p. Ti beruhen, dargestellt werden, und die durch theoretische Modellierungen und experimentelle Validierung ermittelt werden. Hierbei übernimmt die Prozesstechnik (RWTH) die Aufgabe, die Beeinflussbarkeit des Begleitelementniveaus zu erforschen, während die Werkstofftechnik (MPIE) die Grenzen für den Wiedereinsatz z.B. als “Low Cost Titanium“ in „nicht fliegenden“ Bauteilen aufzeigt. Hierzu ist die Prozessentwicklung zur Rezyklierung von sekundären Rohstoffen durch Schutzgasinduktionsschmelzen mit Ca-/ oder Y-Desoxidation in für Titanschmelzen ausreichend stabilen CaO- und Y2O3-Tiegeln und anschließendem Vakuumlichtbogenumschmelzen vorgesehen. Nach Identifikation der in-situ Eigenschaften erfolgt eine gezielte Legierungsmodifikation unter Einsatz einer synthetischen DoE-unterstützten Verunreinigungsmatrix.

通过对钛合金的再结晶和再结晶分类，对航空工业、能源技术、化学技术和海洋技术的高强度结构和功能进行了再结晶和再结晶研究。分类器可用于生产具有确定的钛合金等级的产品。Bereits anfallende Titanschrotte der Bauteilfertigung können auf Grund höherer Sauerstoff und Stickstoffverunreinigungen sowie durch Kontaminationen und Rückstände spanabhebender Werkzeuge und/oder Edelstahlspäne auf konventiellem Wege nicht rezykliert韦尔登。Die zur Zeit zugelassene Stoffliche Verunreinigter Titanschrotte erfolgt gegenwärtig vor allem durch den Einesterion von Ferrotitan-Vorlegierungen für die Herstellung titanstabilisierter hoch legierter Rostfreistähle. Hierbei stehen die hochwertigen Titanschrotte in direct Konkurrenz zu erheblich günstiger and resourcenschonend darstellbaren Ferrotitanlegierungen and gehen für den Wiedereinstead zur Herstellung von Titanstrukturbauteilen unwiederbringbar verloren. 1 t Titanhalbzeug在Regel höchstens 0.4 t Endprodukt hergestellt韦尔登中的复杂几何类型Titanbauteile中获得了提高，在Spezialfällen韦尔登中超过90%的Halbzeugs零。Vom Markt zurückkekehrender Titanschrott wird z. Z.比100%不梅尔为该Herstellung von Funktions- und Strukturbauteilen aus Titan bzw。泰坦军团已经结束了。（“降级”）. In Rahmen des beantragten Forschungsprojektes sollen die Eigenschaften von zwei Ti-Recyclinglegierungen，die auf der Legierungsbasis der zwei dominanten Titanwerkstoffe：Ti-6Al-4V und c.p. Ti beruhen，dargestellt韦尔登，und die durch theoretische Modelierungen und experimentelle Validierung ermittel t韦尔登.在此基础上，提出了一种新的工艺技术（RWTH），它是用于研究基础设施的基础设施的基础设施，它是用于研究基础设施的基础设施。als“Low Cost Titanium”in“nicht fliegenden”Bauteilen aufzeigt.这是通过Ca-或Y-在钛合金中进行脱硫，使CaO-和Y2 O3-稳定，并使真空发生器熔化的方法来实现对Rohstoffen的再结晶。Nach Identifikation der in situ Eigenschaften erfolgt eine gezielte Legierungsmodifikation unter Einstein einer synthetischen DoE-unterstützten Verunreinigungsmatrix.