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.

Reintitan和Titanlegierunggen Zur Herstellung Hochbeanspruchter struktur- und funktionsbautebautebautebautebautebautebautebautebautebautebautebautebaile der der der flugzeugindustrie，energgietechnik，chemietechnik und off-Shore off-Shore off-Shoreik wild-nord-dect titernik野生titerschanmeganmezeugegungeugne den einsatz klallaster， Sortierter Methallurgisch Sauberer Produktionsschrotte Mit Definierten Reinheitheitsgraden 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 Erfolgtgegenwärtigvor allem derm dern den einsatz von einsatz von ferrotitan-vorletitan-vorlegiergierungenungenungenungengierungenungenungengierungengierungengierungenfür 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 TTitanhalbzeugKönnenaufgrund der Komplexen GeoMeTrien tymetrien Titanbauteile inderRegelHöchstens0,4 t endprodukt hergestellt Werden，在SpezialfällenWerden werden werden werden werden werden werden werden werden werden werden werden werden werden werden werdensogbarüber90％des des des des halbzes zerspant。 VOM MarktZurückkehrenderTitanschrott Wird Z。 Z. Bis Zu 100％NichtMehrFürDie Herstellung von funktions- und strukturbauteilen aus aus titan bzw. Titanlegierungen Verwendet。 （“下级”）。im rahmen des beantragten ti-6al-4v und c.p. tiBerühen，有害，疲惫和死亡定理Modelletische Modellierunggen和实验性有效的Ermittelle（rwth）Die aufgabe，die beeinflussbarkeit des begleitelementniveauussche我们致力于创建新的ca-/ oder y-oder y-desogn y2-y2-y2-y2-y2 cao-y2 cao-y2oco-y2 cao-y2 cao-y2 cao-2 anschließEndemnach识别原位特征chaften，legierungsmodification unter einsatz einsat einer synthetischen doe-unterstütztenverunreinigungsmatrix。