钛粉末冶金手艺，，，，，最先于本世纪50年月初期，，，，，但到70年月才有显着的突破。。。。。。以后，，，，，天下各蓬勃国家都投入了较大的实力，，，，，研究此项手艺，，，，，开发它的冶金产品，，，，，使其在许多工业领域获得了较为普遍的应用。。。。。。近年来，，，，，钛产品在航空领域上，，，，，除高温性能结构件之外，，，，，正往高温钛合金生长；
；
；；；在非航空领域，，，，，钛产品的需求也在一直增添。。。。。。日本Kobo钢公司专家预计[1]世纪末，，，，，西方工业市场钛在非航空工业上的应用，，，，，将由现在钛加工产品产量占三分之一提高到至少占二分之一。。。。。。

与钛的铸造冶金相似，，，，，在钛粉末冶金应用的生长中，，，，，各国凭证其需求各有其着重。。。。。。美国多用于军事和航空工程，，，，，西欧各工业国家（主要是德国、英国和法国），，，，，致力于生长航空和部分民用钛粉末冶金产品，，，，，特殊是航空结构件方面的手艺和产品较多。。。。。。日本已在鼎力大举开发钛的民用产品，，，，，尤其是海洋、化工、能源等方面的钛粉末冶金产品。。。。。。俄罗斯在石油、化工、冶金诸领域的钛粉末冶金产品的应用也体现出了较高的水平。。。。。。

在工业中普遍使用的结构钛合金有[2]: 工业纯钛，，，，，Ti-6 Al-4 V，，，，，Ti-5 Al- 25 Sn,Ti-6 Al-6 V-2 Sn- (CuFe),Ti-8 Al-l Mo-l V。。。。。。粉末冶金钛结构合金常凭证现实需要接纳与其相似的合金，，，，，而应用较多的则是Ti-6 Al-4 V。。。。。。现就粉末冶金钛结构合金产品的外洋现状以及应用情形先容并剖析如下。。。。。。

1．航空用粉末冶金钛结构合金产品

1.1航空用产品

早在1956年，，，，，美国通厨电器公司接纳热压海绵钛粉的要领，，，，，生产出大宗的GET73涡轮喷气发念头轴承座，，，，，随后仅通过精整性的机械加工而成最终产品，，，，，其本钱与用铸造棒料经机械加工成同样的制品较量降低了25%～30% [3]。。。。。。其时，，，，，在美国飞机制造工业中接纳了热压Ti-6 Al-4 V合金粉末制造铆钉、C-5 A运输机的闭锁环和TF39发念头的压缩机叶片，，，，，用非合金化的粉末制成了圆盘和阀座 [3]。。。。。。

美国Dynamet公司用Ti-6 Al-4 V合金粉末预成形毛坯，，，，，铸造成燃气轮叶片。。。。。。美国核质料及装备公司接纳预成形毛坯一铸造—精制工艺制造了燃气涡轮发念头的导叶和吊货环[4]。。。。。。美国格鲁曼宇航公司在一项耗资200万美元的水师计中，，，，，用陶瓷模热等静压要领生产F-14战斗机的内支持杆（0.77kg）和发念头短舱骨架（23.85kg），，，，，质料的使用率由15%～30%提高到50%～60%，，，，，有的甚至高达90%，，，，，本钱降低25%～37%。。。。。。据称，，，，，该F-14飞机用热等静压（HIP）Ti-6 Al-4 V粉末制成的机身支柱，，，，，其本钱由锻件制作的每件400美元降至245美元。。。。。。

德国MBB公司用预合金粉末（PA）Ti-6 Al-4 V热等静压后铸造，，，，，生产直升飞机叶片连杆讨论和空中公共汽车的毗连臂，，，，，质料节约40%，，，，，仅接纳HIP工艺就是本钱降低25%，，，，，进一步选择最佳工艺还可使本钱镌汰至34%[5、6]。。。。。。

1.2 航空用产品经济效益评价

一样平常而言，，，，，关于大型重大部件，，，，，用粉末冶金制造比用铸造法生产具有更大的吸引力[7]。。。。。。据剖析，，，，，按构件的巨细和庞洪水平，，，，，粉末冶金法可降低本钱20%～50%。。。。。。

德国Kruup公司研究所的Grene H.[8]用Ti-6Al-4V和Ti-10V-2Fe-3Al预合金粉和陶瓷模热等静压法生产了机械性能与铸造合金相当的重大形状的叶轮，，，，，而其本钱则降低了40%，，，，，其本钱组成主要漫衍在铸造和机加工工序上。。。。。。因此，，，，，若是对形状重大构件接纳越发靠近的净成型手艺，，，，，其经济效益更为显着。。。。。。

美国坩埚质料公司生产F-18战斗机引擎牢靠支持架，，，，，形状相对简朴，，，，，本钱的崎岖主要取决于粉末本钱和生产规模[7]。。。。。。规模生产时该构件本钱为通例要领的三分之一。。。。。。很显着，，，，，接纳粉末冶金法生产大型重大构件可与通例工艺竞争，，，，，决议生产本钱的主要因素是粉末本钱、生产规模以及真正的靠近净成形。。。。。。

1.3 航空用产品生长中的问题

在重大结构的粉末冶金钛合金航空结构件的生产中，，，，，关于非疲劳应用部件接纳BE法可知足性能要求，，，，，并可以大大降低本钱；
；
；；；至于接纳PA法生产的部件，，，，，其性能（尤其是疲劳性能）已可与铸造法生产的产品相比；
；
；；；关于重大的大型部件其生产本钱也较低，，，，，但其在航空领域中的应用却较少，，，，，其希望之缓慢令人难于明确。。。。。。Froes F.H 以为其缘故原由在于航空工业固有的守旧性。。。。。。因此，，，，，要想开拓PA产品的应用，，，，，一方面必需坚持产品的低本钱，，，，，另一方面应使产品设计抵达用户所需的水平。。。。。。同时还应加大生产规模，，，，，接纳越发靠近净成型的手艺生产重大构件，，，，，并接纳化学外貌处置惩罚提高外貌性能，，，，，或应用喷丸处置惩罚来提高构件的疲劳性能。。。。。。

2汽车用粉末冶金钛结构合金产品

2.1 汽车用钛部件

钛的轻质、高强早已为汽车制造商所注目。。。。。。钛在赛车上的应用已有20余年历史，，，，，现在赛车险些都是用了钛材，，，，，一部分体育用车也接纳了种种钛部件。。。。。。在赛车发念头上使用钛材，，，，，可减轻运转部件的重量，，，，，提高其加速性能。。。。。。在美国，，，，，已生产出用于赛车的钛制排气阀、阀护圈和连杆等部件并已在市场上出售。。。。。。日本最初使用钛材的汽车是“日产”R382型。。。。。。现在，，，，，汽车用钛部件主要包括[9]：

(1) 阀。。。。。。在美国，，，，，用钛合金做进、排气阀的专业厂家较为普遍。。。。。。进气阀使用Ti-6Al-4V合金，，，，，排气阀使用Ti-6Al-2Sn-4Zn-2Mo合金。。。。。。用钛合金制作的进气阀重55g，，，，，比钢制阀的重量减轻了35g，，，，，而高速性能提高10%～15%。。。。。。1个钛排气阀较钢阀可减轻50g,并且可靠性高，，，，，寿命提高2～3倍。。。。。。别的，，，，，据报道，，，，，接纳钛合金作进排气阀还可节约燃油2%[1]。。。。。。现在这些阀已用于汽车的种种发念头上。。。。。。

(2) 阀挡板。。。。。。用Ti- 6A1-4V合金制造的阀挡板普遍用于赛车和体育用车中，，，，，年产量高达25万件以上，，，，，且价钱自制，，，，，它不需要作外貌处置惩罚（汽车用钛材一样平常须接纳特殊的外貌硬化处置惩罚，，，，，以解决钛易粘接的问题），，，，，同时较钢阀轻10～12 g。。。。。。日本则用Ti- 5A1 -2Cr-Fe合金制造阀挡板。。。。。。

(3) 连杆。。。。。。用钛合金制造连杆对减轻发念头重量最有用。。。。。。Groth K．[10]通过对钢制连杆的盘算批注：用钛合金取代时，，，，，由于重量的减轻，，，，，使性能提高43%；
；
；；；若思量最大负荷应用部分而需部分强化，，，，，其性能也可提高27%。。。。。。纵然再思量钛合金低弹性系数需强化，，，，，性能仍可提高17%。。。。。。连杆所用质料为Ti- 6A1- 4V，，，，，其它如Ti- 4A1- 4Mn0 - 2Si、Ti- 7AI- 4Mo等合金质料也在研制中。。。。。。

(4) 曲轴及其它发念头部件。。。。。。日本等国正在试制Ti- 5AI- 2Cr- Fe合金曲轴，，，，，这种曲轴需要举行防粘接处置惩罚，，，，，现在还未适用化。。。。。。

其它发念头部件包括Ti- 6A1- 4V合金摇臂、阀簧和连杆的下螺栓等。。。。。。

(5) 车体和其它部件。。。。。。用Ti- 6AI- 4V管和法兰焊接在排气系统使用，，，，，可减轻重量35%～45%。。。。。。在Prosche 908型车中，，，，，用纯钛管、板焊玉成钛排气系统，，，，，重量减轻450 kg。。。。。。别的，，，，，尚有钛制螺栓、螺母等毗连件和离合器圆盘、压力板等变速器零件。。。。。。用旋转成型法制造的钛离合器外壳，，，，，与钢外壳相比，，，，，更易缓和飞轮的破损攻击。。。。。。

总之，，，，，通过接纳轻质高强钛合金可以镌汰汽车发念头的噪音、攻击和振动，，，，，提高燃油效率。。。。。。因此，，，，，在钛产品越来越趋向非航空市场时，，，，，它进入汽车行业有着重大的意义。。。。。。美国难熔金属有限公司有报告指出：福特公司在1989年的车型中汽缸部件接纳了钛合金制件；
；
；；；而日本三菱公司在1986年车型中已接纳钛合金进、排气阀。。。。。。日本YAMAHA发念头公司生产的超等负载型体育用车FZR 750R接纳了钛合金连杆，，，，，产品小型且有优异的平衡重心装置，，，，，高速下可确保一连耐久使用，，，，，价钱为每辆200万日元。。。。。。日本三菱金属公司中央研究所使用Ti- 6AI- 2Sn - 42r - 2Mo合金废屑经铸造制作阀头，，，，，用Ti-6 Al-4V合金废屑制作阀杆，，，，，用摩擦焊毗连，，，，，制作出汽车发念头的进、排气阀。。。。。。

2.2汽车用粉末冶金钛结构合金部件

上述的汽车用钛合金结构件均为铸造或铸造产品。。。。。。据报道，，，，，前苏联在70年月就将钛粉末冶金产品应用于汽车发念头，，，，，如在0.5 t的Zaporozhers - 969汽车上就乐成地接纳了粉末冶金连杆，，，，，并且预计每生产钛粉末热锻连杆10万个，，，，，可节约16 450卢布。。。。。。日本在1975年就接纳烧结钛作为车轮螺母和外罩等。。。。。。

1987年美国Clevite公司用混淆元素法( BE)生产出钛的阀簧坚持杯和连杆。。。。。。接纳该公司MR-9专利要领生产的Ti- 6AI-4V合金的阀簧坚持杯，，，，，经由冷压、真空烧结，，，，，完全知足机械性能要求（尤其是疲劳性能），，，，，重量由通例的锻钢件的28.5 g降低至粉末冶金件的8.5 g，，，，，抗拉强度和疲劳性能均凌驾划定值，，，，，重量减轻70%，，，，，质料使用率为100%，，，，，本钱较之重7.8 g的铸钛件低，，，，，并通过了Honda汽车公司在Amsler疲劳试验中举行的10兆周期疲劳试验。。。。。。Clevite公司用冷等静压、真空烧结Ti- 6A1- 4V合金粉末连杆坯，，，，，然后由Honda R&D有限公司按其设计举行机械加工和磨练，，，，，效果批注：MR-9工艺生产的连杆具有优异的性能，，，，，抗

弯强度比相同截面钢连杆的极限强度(108MPa)高21%～43%，，，，，对连杆和外貌抛光试样举行重复拉压，，，，，其长期强度划分为212MPa和254 MPa，，，，，质料使用率为80%，，，，，Honda公司预计最少可减轻33%的重量[11、12]。。。。。。

2.3可能的生长

随着钛趋向于民用领域以及钛的特征带来汽车性能的显著改善，，，，，钛在汽车工业大规模生产中的应用有很大的潜力。。。。。。汽车上至今尚未大宗使用钛合金虽然有价钱偏高的缘故原由，，，，，但显然也保存着对它宣传不力和开发缺乏的缘故原由。。。。。。虽然接纳钛减轻1kg重量会使本钱上升600～800日元[9]，，，，，以至现在还难于在通俗车上使用，，，，，但随着能源问题日趋严重，，，，，高燃油效率汽车已是普遍汽车制造商和主顾配合体贴的问题。。。。。。每1台车只要使用1kg钛部件，，，，，按现在汽车生产规模，，，，，钛的用量是相当可观的。。。。。。显然，，，，，只要准确选择汽车中零件，，，，，对产品举行优化设计，，，，，接纳可知足汽车使用性能而本钱又较低的混淆元素法粉末冶金手艺，，，，，并合理组织规模生产，，，，，将有可能是钛合金结构质料在通俗汽车中获得普遍的应用。。。。。。

接纳粉末冶金要领生产Ti3Al和TiAl金属间化合物基钛合金，，，，，可取代汽车发念头稚裢热钢，，，，，减轻汽车的重量和提高燃油效率。。。。。。它可能会比汽车用工程陶瓷更易于适用化。。。。。。

3.其他应用

日本专家展望粉末冶金烧结钛在细密机械中有如下用途：摄影机零件（快门等），，，，，钟表零件（表壳），，，，，计测仪器、试验机部件，，，，，复印机、印刷机部件等；
；
；；；在电子工业中的用途有：磁带录像机导辊、磁头质料，，，，，通讯机械（振动膜质料），，，，，家用电器零件、轴承等。。。。。。别的，，，，，在日用品、体育用品、工艺品、医疗机械中亦有应用。。。。。。在民用工业中，，，，，接纳钛粉末冶金要领与钛合金铸造法相比也是有利可图的。。。。。。现实上某些液压系统的异型机件，，，，，螺母，，，，，阀环，，，，，筒支架等配件都已批量生产。。。。。。近年来，，，，，日本十分注重开发钛在体育用品、修建、装饰、家具、烹饪用具等方面的应用，，，，，其产品基本上铸造和加工制品。。。。。。很明然，，，，，关于更为看重经效益的民用工业而言，，，，，钛粉末冶金要领在中一部分产品上的应用很具有吸引力。。。。。。日本开发钛自行车，，，，，包括钛制车圈、车架、大梁、车头、车把、导向环、齿轮和其它部件，，，，，系接纳轧制、矫型或铸造的要领制成。。。。。。每辆车重8.5～9.5kg，，，，，其需求量相当大，，，，，高级赛车每辆售价达25～30万日元。。。。。。如，，，，，日本Mori工业公司和Shimano等公司试制一组称为DURA-ACE的高级自行车零件，，，，，其中包括链轮曲轴装置，，，，，飞轮导向装置，，，，，脚蹬，，，，，导向轮，，，，，卡式制动器等零件已在市场上出售，，，，，它取代铁制件后，，，，，可使车的重量减轻50%～60%，，，，，通过热处置惩罚和外貌处置惩罚提高钛合金的硬度后，，，，，可获得知足的性能。。。。。。在这类应用中，，，，，类似于上述部件和其它螺母类零件接纳粉末冶金钛合金在手艺和经济上都是可行的。。。。。。

综上所述，，，，，在未来的高科技时代中，，，，，钛粉末冶金结构合金的应用有着极为辽阔的远景。。。。。。