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《中国稀有金属熔炼与加工历史》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第四节熔炼与加工 陕西省有色金属熔炼及加工工业起步较晚,但发展较快。从1965年到1979年相继建成贵金属、稀有金属、半导体、铜合金和铝合金等材料的研究机构和生产单位。 稀有金属材料的研制和生产,是陕西省一大优势,在全国占有重要位置。宝鸡有色金属加工厂(简称宝鸡厂)和宝鸡稀有金属加工研究所(简称宝鸡所,1988年与西安有色金属研究所合并改为西北有色金属研究院)是中国稀有金属材料生产和科研基地。厂、所密切合作,开发了真空自耗电弧炉、电子束炉、等离子束炉、凝壳炉、电子束区域熔炼炉等现代化熔炼设备和技术;完善了诸如变形钨钼管、薄壁锆
2、合金管、超细丝、箔材、铌合金喷管、航空发动机压气机盘和飞机结构件用钛材以及超导材料等稀有金属材料的加工工艺,促进了国家稀有金属熔炼和加工工业的发展。 华山半导体材料厂是我国半导体材料主要生产厂之一,生产大直径单晶硅片,1985年引进了可生产φ100毫米的单晶硅片的设备。铜川市铝厂依靠科技进步,可生产重溶铝锭、铝盘条、钢芯铝绞线、铝型材、铸造铝母线等多种产品。1975年,该厂研制出国内第一台直接用铝液连铸连轧铝盘条的机组。西安铝材厂1974年采用挤压技术生产省内第一批铝型材。西安铜管厂用拉伸和轧制方法生产圆型和异型紫、黄铜管。镇安铜合金
3、厂用压延、冲压技术生产汽车锡青铜衬套,有些产品填补了省内空白。 一、钛及钛合金 陕西钛材生产居全国之首,“宝鸡钛”行销全国和世界部分地区。60年代中期,宝鸡所开始仿制航空发动机用耐热钛合金和导弹发动机壳体用高强钛合金,70年代中期小批量生产,到1989年,22个牌号钛合金的性能达到了国际同类合金水平,并投入了工业生产。 (一)合金研制 1.耐热钛合金1965～1966年,宝鸡所曾泉甫等对500℃下能长期使用的TC9耐热钛合金进行探索性研究,其性能达到了国外同类合金的水平。但在1968年扩大试验时,合金经高温长时间暴露
4、后出现性能不稳定。为此,他们采取了调整合金成分、严格控制铝氧当量等措施,得到稳定的钛合金。1976年,他们与用户一起研究制造出合格的压气机盘和转子叶片,两次装机试车达到设计要求,1982年11月经冶金工业部和航空工业部联合鉴定,认为是钛合金研究、生产和应用方面的一个突破,1983年获冶金工业部科技成果三等奖。 1977年1月,该所和宝鸡厂罗国珍、蔡学章等为国家引进的斯贝发动机开展了Ti230、Ti679耐热钛合金的研究。他们解决了合金铸锭中铜的偏析和板材屈服强度偏低问题,研制出(0.7～1.2)×800×2000毫米Ti230板材、锻
5、成φ560/250×100毫米环坯,质量符合要求。Ti679合金用于制作斯贝发动机转动件,技术条件严格,他们采用多种中间合金解决了合金成分难以控制的难题;采用不换向锻造法,锻出直径为160毫米的合格坯料,1980年1月,经西南铝加工厂模锻出二级和五级压气机盘件,质量达到英国同类产品水平,1988年获有色总公司科技进步三等奖。 1979年,宝鸡所曾泉甫等对涡喷-13发动机用的TC11合金进行熔炼加工工艺研究,先后熔炼出φ90、φ50、φ296和φ622毫米铸锭。1982年,TC11合金投入宝鸡厂试生产。航空发动机制造厂用该材料制造成的发
6、动机叶片和6、8级压气机盘,装机试车效果良好,满足了涡喷13发动机使用要求。 2.高强度和高韧性钛合金1969年,宝鸡所张树启等经过大量筛选和反复试验,于1972年研制高强钛合金,命名Ti-22合金。1974年,他们与用户合作在发动机壳体和高压气瓶上应用,克服了冲压开裂、热处理变形、焊接脆性等难关,试制成发动机壳体和高压气瓶,后因国民经济调整,试验中断。1983年,他们又将Ti-22合金用于航空铆钉和各种类型螺栓的研究,其抗拉、剪切和疲劳性能,达到美国钛合金紧固件军用标准和国内标准要求,已在“运—七”和“轰—七”等国产飞机上应用,19
7、85年获有色金属总公司科技进步四等奖。 1983年,国家科委把高强高韧钛合金列为“六五”计划攻关课题,其主要技术指标是σ≥1171兆帕,K1c≥62兆帕每3/2次方毫米。该所刁复广等对美国的Corona-5合金进行了仿制研究,通过强化热处理,使该合金的室温强度达到1216～1255兆帕K1c≈63～67兆帕每3/2次方毫米。与此同时,他们又开展了将该合金作为航空轻型防弹板的应用研究,生产出厚度为6、12、15毫米的板材,通过7次靶场实弹射击试验,防弹板的抗弹性能满足使用要求。1988年11月通过有色金属总公司和航空工业部联合组织的技术
8、鉴定,认为该合金板可代替KBK-2防弹板,减重13%,填补了中国飞机上轻型防弹材料的一项空白。1989年获有色金属总公司科技进步三等奖。 3.耐腐蚀钛合金为解决工业纯钛在高
