N36锆合金管材的织构研究

2016-09-26王朋飞赵文金

钛工业进展 2016年3期

关键词：砂型织构管材

王朋飞，赵文金，戴　训

(中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室，四川　成都　610041)

N36锆合金管材的织构研究

王朋飞，赵文金，戴训

(中国核动力研究设计院反应堆燃料及材料重点实验室，四川成都610041)

N36锆合金；包壳管；织构；取向分布函数；织构组分

0　引　言

锆合金作为包壳材料和堆芯结构部件，在成形过程中要经历铸锭熔炼、锻造、淬火、热挤压、多道次冷轧以及中间和最终的退火等工艺流程[1]。锆合金的α相是密排六方晶体，变形滑移系有限，在成形过程中晶粒会通过取向择优的方式协调变形，从而形成织构。锆合金的织构不仅会影响其力学性能，如强度、塑性、蠕变、疲劳等，而且会影响其应力腐蚀开裂、水侧腐蚀、氢化物的析出以及堆内辐照生长等行为[2-8]。正是由于织构对这些性能的影响，锆合金织构的控制变得十分重要。

织构的测试手段有很多，如金相蚀坑法、X射线衍射法、中子衍射法以及近年来发展较快的EBSD法[9]。金相蚀坑法比较古老，效率低且准确性差；EBSD法虽然手段先进、分辨率高、方便快捷，但是测量一般限于很小的微观区域，统计性要差些，且测试费用昂贵。中子衍射法的主要限制是中子源获得比较困难。X射线源较中子源容易获得，故X射线衍射法应用比较广泛。

N36锆合金是我国自主研发的一种能满足高燃耗、长寿期堆芯要求的Zr-Sn-Nb系合金[10]。N36锆合金包壳管在进行工程应用前，需要开展全面的堆外性能研究，而织构是影响其性能，尤其是力学性能的关键因素。因此，本研究采用X射线衍射手段对N36锆合金成品管材的织构进行了测试，通过极图、织构因子及织构的三维晶体学取向分布函数等表征方法，对其织构特征进行了系统的分析。

1　实　验

1.1实验材料

实验所用材料为N36锆合金成品管材，其化学成分见1。管材制备过程：铸锭在900～1 100 ℃开坯锻造，锻坯水淬后在600～680 ℃下进行热挤压，然后进行4～5道次两辊冷轧，并伴以540～600 ℃退火处理，制备成直径为9.5 mm、壁厚为0.57 mm的管材，最后在580～600 ℃进行成品退火处理。N36锆合金成品管材的组织(见图1)为再结晶态等轴晶粒组织，晶粒大小约为3～4 μm。

表1　N36锆合金成品管材的化学成分(w/%)Table 1　Chemical composition of N36 zirconium alloy cladding tube

图1　N36锆合金管材三个截面金相组织Fig.1　Optical micrograph of the N36 zirconium alloy cladding tube (polarized light)

1.2织构测试

截取50 mm长的N36锆合金管材，在酸溶液(V(HNO3)∶V(HF)∶V(H2O)∶V(H2SO4)=3∶1∶3∶3)中腐蚀减薄，直至管材壁厚为0.02 mm左右取出，在去离子水中用超声波清洗。清洗后沿着管材轴向剪开，作好方向标记，用胶水固定在载玻片上，用另一块载玻片将其压平。

1.3取向因子的计算

织构取向的定量可以采用织构因子进行描述。织构取向因子(f)的概念最早由Kearns[11]提出，是指试样中所有晶粒的[0002]基极取向密度在特征外观方向上的分量,是对织构取向的定量描述。织构取向因子可用正极图方法测得，也可用反极图方法测得。正极图方法测得的织构取向因子(f)可按公式(1)进行计算。

(1)

式中,φ为[0002]极轴与参考方向的夹角；Iφ为φ处的[0002]基极强度；Iφsinφ为[0002]基极偏离参考方向φ角度处的晶粒的体积分量。

2　结果与讨论

2.1极图及织构取向因子

图2为N36锆合金成品管材(0002)晶面的极图。图中AD方向代表管材的轴向，TD方向代表管材的切向，RD方向(图中垂直指向纸面)代表管材的径向。从图中可以看出，取向为(0002)的基面类型的织构，其密度由管材的外表面沿径向RD方向先逐步增加，然后减小；(0002)晶面的极图存在两个明显的密度极值点，其密度极值的强度等级为5.04。

图2　N36锆合金管材(0002)晶面极图Fig.2　Pole figure (0002) of N36 zirconium alloy tube

图3为N36锆合金成品管材[0002]基极在ND-RD和ND-TD构成平面上的分布情况。从图中可以看出，大多数晶粒的[0002]基极集中在与轧向(管材的轴向)垂直的ND-TD面上，并且偏离径向约30°左右呈现典型双峰分布。这是锆合金经再结晶退火处理后的典型织构特征。

图3　N36锆合金管材[0002]基极在ND-RD和ND-TD面上的分布情况Fig.3　Basal pole [0002]distribution in the ND-RD and ND-TD plane of N36 zirconium alloy tube

利用极图测试结果，采用公式(1)的算法，对N36锆合金管材轴向、径向和切向三个方向上的织构取向因子进行了计算，其结果列于表2。从表中数据可以看出，管材在管材径向上取向因子最大，而在轴向上取向因子最小，说明[0002]极轴主要分布在管材径向上，而在管材轴向上几乎没有分布。

表2N36锆合金管材织构取向因子

Table 2　Kearn factors of N36 zirconium alloy tube

2.2取向分布函数

极图和反极图均是晶体在空间中取向分布的极射赤面二维投影，一些重要的取向关系有时不能用几张极图做出判断，因为它们尚未能完全描述晶体的空间取向。晶粒取向分布函数(ODF)是20世纪60年代发展起来的织构定量分析技术[12]。取向分布函数(ODF)能够描述出晶粒在三维空间中取向关系。

(2)

式中，θ、ψ和φ是晶轴坐标系相对于试样外观坐标系的Euler角；Zlmn(cosθ)为归一化的Jacobi多项式；Zlmn为该级数项的系数。

图4是利用5幅低指数晶面不全极图，采用公式(2)所示的计算方法得到的N36锆合金管材织构取向分布函数(ODF)截图(Bunge系统表示)。从图中可以看出，在恒φ2=0°时，空间中存在多个强度级别较高的密度极值点(如图4a箭头所指)。一类为极值点分布在Φ=0°处，其极密度值为4.68；另一类极值点分布在Φ处于0°～90°之间，其密度极值为5.73。这说明在恒φ2=0°时取向空间中存在明显的两类取向不同的织构。其它不同φ2值的ODF截图也表明，存在不同的Euler角(φ1,Φ,φ2)对应多个强度极值点，这说明涵盖整个三维空间，还存在多个类型的织构、取向。

图4　N36锆合金管材的ODF截图Fig.4　ODF section figure of N36 zirconium alloy tube

在Bunge系统中密排六方结构晶粒的晶面/晶向指数(hkil)[uvtw]和空间取向分布函数中Euler角(φ1,Φ,φ2)的解析关系表达式为：

(3)

N36锆合金管材除了存在(0002)类型织构外，还有一些相对强度比(0002)基面型织构更高的锥面类型的织构。表3给出N36锆合金管材各种相对强度较高的锥面类型织构的组分。

表3　N36锆合金管材的锥面型织构组分Table 3　Pyramidal texture components of N36 zirconium alloy tube

3　结　论

(2)管材径向上织构取向因子最大，大多数晶粒的[0002]基极集中在与管材的轴向垂直的ND-TD面上，并且偏离径向30°左右呈现典型双峰分布。

(3)除基面类型织构组分外，N36锆合金管材还存在一些相对强度比(0002)基面类型织构更高的锥面类型织构，而柱面类型织构较弱。

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可见光照射下具有抗菌性的生物活性钛

钛作为人体植入物材料已得到广泛的应用。为了防止手术中或手术后的感染，需要一种既与人骨结合性良好、又具有抗菌性的医用钛材料。日本学者通过表面处理方法，使钛的表面形成含有微量元素掺杂的TiO2，研究了其在生物体中与骨的结合性及在可见光下的抗菌性。

钛在NaOH溶液中加热处理，然后进行温水处理，再进行加热处理。这三步处理可使钛表面形成富含Ti-OH基的锐钛矿型TiO2，从而生成磷灰石，这样便与骨具有良好的结合性能。以此为基础，将钛在5 mol/L NaOH水溶液中60 ℃下处理24 h后，在40 ℃下含氮元素的1 mol/L NH4OH或0.1 mol/L HNO3溶液中处理24 h，再在600 ℃下进行加热处理，结果表明所试验材料表面均可在模拟体液浸渍后形成磷灰石，但材料表面的氮含量低，对亚甲蓝的分解率低，即在可见光下难以具有良好的抗菌性。

又进行了在氨气气氛中加热处理的试验，即在NaOH溶液中处理后，经80 ℃温水48 h处理，然后在NH3气氛中于600 ℃下加热处理1～5 h。结果表明，经处理的材料在模拟体液中均可生成磷灰石，在可见光照射下对亚甲蓝的分解率为26%，预示具有一定的抗菌性。

最后进行了掺杂抗菌元素的试验，即在NaOH溶液中处理后，在80 ℃下含Ag、Cu、Zn各1 mol/L的溶液或其混合溶液中处理48 h，再在600 ℃下加热处理1 h。试验结果表明,NaOH-Ag/Cu/Zn或NaOH-Ag加热处理的钛具有生物活性，而NaOH-Cu或NaOH-Zn加热处理的钛几乎没有生物活性。NaOH-Ag/Cu/Zn及NaOH-Ag加热处理的钛在无可见光照射下也具有抗菌性。这可能是Ag自身具有的抗菌性引起的，在可见光照射下的抗菌性也得以提高，NaOH-Ag/Cu/Zn对亚甲蓝的分解率达28%，而NaOH-Cu及NaOH-Zn处理的钛在可见光照射下无抗菌性。

今后还需要进一步研究优化表面处理的条件，以及对生物亲和性的探讨，研究其抗菌效果，以减少植入后的感染。

吴全兴译自《チタン》

利用氢扩散诱导相变进行钛的低温精密焊接

在钛制精密机械及装置的制造中，要求开发并建立一种无变形且尺寸精密的焊接技术。由于电弧焊、激光焊等焊接技术需要将钛熔融，很难用于精密焊接，而扩散焊等固相焊接是一种可望用于钛的精密焊接方法。这种固相焊接通常要在钛的β相变温度以上的高温下进行，焊接接头不可避免会有某种程度的变形。而氢扩散的钛，随着氢量的增加，最大可使β相变温度下降300 ℃。为此研究了在钛的待焊接界面渗氢，然后进行低温扩散焊接实验，并对焊接区金属进行了组织观察及性能测试。

以工业纯钛为实验材料，在5% H2SO4水溶液中，以铂为阳极，进行3.6～500 ks、电流密度2 000 A/m2的阴极渗氢。XRD分析和相变点测试结果表明，渗氢表面存在δ-TiH，其β相变起始温度最大下降至460 ℃。

用渗氢的钛在真空中、600～800 ℃温度下进行固相扩散焊接，保持时间0.6～1.8 ks，施加压力5～10 MPa。焊接后经变形率的测定，表明变形率随焊接温度的升高而增加，但均在约1.5%～2%之间，可认为是达到了无变形接合的目标。焊接接头的组织观察表明，在焊接界面附近有锯齿状α组织，可推测为β相变。接头的硬度在焊接界面略有上升，但接头经(700～800) ℃×(0.3～1.8) ks热处理后，硬度分布均匀，可见焊后热处理可使残留在接头的少量氢分布均匀，但未见有钛的氢化物析出。接头的强度测定表明,800 ℃焊接温度下焊接接头强度可达母材的约70%，750 ℃下可达母材的约50%以上。与未进行渗氢的扩散焊接接头相比，强度提高了约1.6倍。断口形貌观察表明，渗氢扩散焊接接头具有塑性变形的延性断裂形貌。腐蚀试验在过氯酸无水醋酸中进行定电位腐蚀，由腐蚀坑长度及深度判定，腐蚀性能良好。

以上研究结果表明，可利用渗氢诱导β相变进行钛的低温精密焊接，抑制接头整体的变形，获得高精度的焊接接头。该技术对于钛制微小部件的焊接是极为有效的。

吴全兴译自《チタン》

一种新型高强Ti-Nb-Zr-Ta-Si-Fe系生物医用β钛合金

Ti-6Al-4V合金在航空航天和生物医疗领域均得到了广泛应用，但是由于Ti-6Al-4V合金中含有V、Al元素，会导致人体中毒或神经系统受损。此外，Ti-6Al-4V合金的弹性模量远高于骨组织，易造成应力遮蔽现象。

β钛合金因其弹性模量低，具有优异的耐蚀性、生物相容性和中等强度而被广泛用于承力外科植入物医疗器械的制造。捷克学者Ivana Kopova等人在Ti-35Nb-7Zr-6Ta合金中添加合金元素Fe和Si，添加量分别为1%Si、2%Fe、0.5%Si+1%Fe、0.5%Si+2%Fe、1%Si+1%Fe(质量分数)，得到了5种成分不同的Ti-Nb-Zr-Ta-Si-Fe系合金。力学性能测试结果表明，加入Si元素，使得合金的延伸率降低，相反，加入Fe元素则显著提高了合金的延伸率和强度水平。经Fe和Si元素改性的合金，其弹性模量小于Ti-6Al-4V合金，与人体骨组织接近。细胞培养试验结果表明，经Fe和Si元素改性的合金，其骨诱导性能要明显优于Ti-6Al-4V合金。对比5种不同成分的合金，发现Ti-35Nb-7Zr-6Ta-2Fe-0.5Si合金的综合性能最佳，该合金具有低模量、高强度和优异的生物相容性，是制造承力植入物最具潜力的材料之一。

程军译自《Materials Science and Engineering》

激光快速制备TiN/Al复合涂层及性能研究

钛合金的高比强度和优异的耐腐蚀性能使它成为制造汽轮机低压末级叶片的理想材料。水蚀是造成汽轮机叶片失效的主要原因之一。在钛合金叶片表面制备耐水蚀保护涂层是解决水蚀问题的有效方法。华东理工大学张辉针对激光合金化工艺中存在的不足,通过添加合金元素以及优化工艺参数的方法,在钛合金基体表面制备TiN/Al硬质复合涂层。通过SEM形貌观察、XRD物相分析等技术手段研究了不同工艺参数下该复合涂层的微观形貌变化,测量了复合涂层的显微硬度及耐磨性。结果表明，采用同步送粉激光合金化技术,可在钛合金表面制备出两相均匀分布、无孔洞和裂纹的TiN/Al硬质复合涂层,证明了添加合金元素对激光合金化过程中避免裂纹形成的有效性。该复合涂层主要由枝晶状的氮化物组织和非枝晶状的氮铝金属间化合物组成,激光功率及激光扫描速度的变化对复合涂层中氮化物枝晶组织的生成有显著影响,而氮气流量对复合涂层的组织结构则影响不大,在优化的工艺参数条件下,这两种物相均匀分布于整个涂层区域。激光合金化复合涂层的硬度测试和磨损试验结果表明：随着激光功率的增加、激光扫描速度的降低、氮气流量的增加,激光合金化复合涂层的硬度增加,涂层的磨损失重降低。TiN/Al复合涂层的最大硬度为基体材料硬度的4倍。TiN/Al复合涂层的耐磨损性能为基体材料的6～8倍。研究了Ti-6Al-4V基体材料和激光合金化复合涂层的磨损机制,基体材料磨损为磨粒磨损和粘着磨损。激光合金化复合涂层的磨损主要是磨粒磨损,表现为显微切削和TiN硬质相的剥落。

摘自华东理工大学硕士论文

基于SLS覆膜锆砂砂型的钛合金快速铸造工艺研究

采用激光选区烧结(SLS)技术直接成形砂型砂芯,具有响应速度快、制造周期短、灵活性高、稳定性好、砂型与砂芯一体化制造及可制造出任意复杂形状等优点,在航空航天及汽车等领域解决一些关键铸件的生产展现出巨大潜力。目前,国内外SLS成形砂型(芯)已实际应用于铸铝、铸钢及铸铁等材质的零件生产,而熔融钛因具有很高的化学活性,铸造成形时极易与常规铸型材料发生界面反应,导致钛铸件表面产生较厚的氧化层、黏砂、表面夹杂及气孔等一系列的铸造缺陷,限制了SLS覆膜砂型(芯)在钛合金铸造中的应用。南昌航空大学结合SLS成形和钛合金铸造的特点,选用高温稳定性、导热性好的锆砂为原砂材料,氧化钇(Y2O3)、酚醛树脂及钇溶胶分别为填充材料和粘结剂;在锆砂热、冷覆膜试验的基础上,着重进行了覆膜锆砂的激光烧结成形、后固化及钇溶胶浸渗、Y2O3喷涂及焙烧处理研究。其中,重点研究了激光功率、单层扫描面积和Y2O3添加量等对覆膜锆砂激光烧结件初强度的影响规律及其作用机制,并进一步探讨了焙烧温度对SLS锆砂砂型的拉伸强度、发气量的影响;另外,还进行了纯钛的SLS锆砂砂型浇铸实验,初步探讨了SLS锆砂砂型表面与钛铸件的界面反应机理。

通过实验发现，在相同酚醛树脂含量的条件下,锆砂的热法覆膜强度明显高于冷法,而且热法覆膜的覆膜锆砂中添加的Y2O3粉末分散更趋均匀;而覆膜锆砂的激光烧结成形发现,单层扫描面积对锆砂烧结件的力学性能有显著影响,随单层扫描面积的增加,锆砂激光烧结件的初强度大幅降低,严重影响了锆砂砂型的激光烧结成形。树脂含量为2%的覆膜锆砂的合理激光烧结成形工艺参数为:扫描间距0.15 mm,预热温度55 ℃,铺粉层厚0.2 mm,激光功率35 W,扫描速度2 000 mm/s;单层扫描面积为57 cm2时,其锆砂激光烧结件初强度为0.27 MPa,170 ℃固化处理的拉伸强度达到2.14 MPa,且锆砂砂型轮廓清晰,表面光滑平整。覆膜锆砂中Y2O3添加量≤0.5%,对锆砂的SLS成形影响小;但随着Y2O3粉添加量的持续递增,SLS覆膜锆砂的初强度迅速下降;其中,Y2O3添加量为1.5%时,SLS覆膜锆砂的初强度为0.15 MPa,经170 ℃固化后,其抗拉强度达到1.67 MPa,分别为未添加Y2O3覆膜锆砂的55.5%、78.2%。SLS锆砂砂型的钇溶胶浸渗实验表明,钇溶胶已浸入SLS锆砂砂型内部约2～3 mm,并在锆砂砂型表面形成了光滑胶凝薄膜,强化了锆砂砂型表面强度;在Y2O3涂料粉液比为0.667时,SLS锆砂砂型砂芯表面的Y2O3涂层失水胶凝后,涂层表面光滑、无开裂等现象,层厚均匀,且Y2O3涂层与锆砂砂型结合良好。焙烧温度对SLS锆砂砂型的强度影响较小,随着焙烧温度的升高,SLS锆砂砂型的抗拉强度缓慢下降;而对浸渗有钇溶胶的SLS锆砂砂型的发气量有明显的影响,随焙烧温度的提高,其发气量迅速减小;在焙烧温度250 ℃时,浸渗有钇溶胶的SLS锆砂砂型抗拉强度为2.01 MPa,发气量5.21 mL/g,SLS锆砂砂型的综合性能表现最好。采用SLS锆砂砂型(芯)浇铸的纯钛铸件轮廓清晰、表面光亮,没有发现明显的铸造缺陷,砂型中的Y2O3有效阻隔了熔融Ti与锆砂颗粒的接触,避免了锆砂中Si、Zr和O元素的扩散迁移,减小了界面反应程度;同时,SEM和EDS分析也表明,SLS锆砂砂型与钛铸件界面反应厚度仅3 μm左右,铸件表面氧化层产物为TinO2n-1和TiO2,O扩散富集固溶层厚度约1 μm,且在扩散富集层中没有发现Y和Zr元素;相比采用Y2O3作为耐火材料的熔模铸造界面，反应层厚度大幅减小。

摘自南昌航空大学硕士论文

添加碳纳米管的钛合金复合材料开发

日本学者滝澤秀一等人研究了在钛合金中添加碳纳米管(CNT)的制造技术。通过在代表性的钛合金Ti-6Al-4V及SP700(Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe)中均一微细分散地添加碳纳米管(添加量<1%，质量分数)及其相应的后续制造技术，使合金的强度、延性、刚性大幅度改善。

开发的基础技术包括：①抑制CNT与钛反应的CNT的涂层技术；②涂层CNT与钛合金粉末的混合技术；③粉末混合物的烧结技术；④烧结体的塑性加工技术；⑤改善性能和加工热处理及热处理技术；⑥在高尔夫球杆头部击球面上的应用及表面的电子束处理。

为了防止CNT与钛合金在高温下发生反应，开发了CNT表面的Si涂层形成工艺技术。通过对混合装置旋转轴速度冷却水温等的优化，改善了混粉过程中CNT的凝聚及Ti粉的凝固等问题。用放电等离子烧结法，可在短时间内实现烧结。塑性加工采用适宜条件下的热锻工艺方法。热加工后分别研究了两种合金的热处理工艺，Ti-6Al-4V合金采用950 ℃的模压淬火，480 ℃时效处理，而SP-700钛合金采用870 ℃的模压淬火，450 ℃时效处理。热处理后两种合金均可获良好的力学性能。

用添加碳纳米管的钛合金复合材料试制了高尔夫球杆击球面。对该表面进行电子束处理，提高了击球面的表面质感及耐久性。

所开发的生产技术大大提高了钛合金的强度、延性和弹性模量等各种性能及各性能之间的匹配，可望扩大钛合金在汽车发动机部件等运动部件上的应用。

吴全兴译自《チタン》

“2016中国钛年会暨兵工物资供应链管理与石油用钛研讨会”于4月20日在北京召开

为能尽早将中国钛工业的统计数据向业内通报，为给钛生产制造企业与下游应用企业搭建交流互动的平台，一年一度的中国钛工业年会经过紧张的筹备工作，于2016年4月20日在北京船舶重工酒店顺利召开。本次会议由中国有色金属工业协会钛锆铪分会主办，中国兵工物资华东有限公司、中弘供应链管理(上海)有限公司、北京中色鑫桥商贸中心承办，中石油钻井工程技术研究院、中石油大港油田工程技术研究院、忠世高新材料股份有限公司、鑫鹏源智能装备集团公司、河北恒祥钛合金制品有限公司、中山市钛会金属科技有限公司协办，并得到了宝钛集团有限公司、中国海洋石油工程院、中石油西安管材研究院、北京宏大科贸有限公司、北京海闻展览有限公司以及中国有色金属报、《钛工业进展》编辑部等单位的鼎立支持。国务院参事、中国有色金属工业协会会长陈全训，国家工业和信息化部安全司副司长李维嘉，中国科学院院士曹春晓、姚振兴，宝钛集团有限公司董事长兼总经理、中国有色金属工业协会钛锆铪分会会长邹武装，中国有色金属工业协会钛锆铪分会秘书长贾翃，以及来自全国各地从事钛研究、生产、制造的高校、院所、企业和来自石油石化、兵工物资、金融机构的200多位代表出席了会议。会议由中国有色金属工业协会钛锆铪分会常务副秘书长逯福生主持。

会上，陈全训参事代表中国有色金属工业十协会做了重要讲话。指出，目前我国钛产业进入国际金融危机以来的最困难时期，整个有色行业也是如此。但是钛行业与传统的钢铁、水泥等产业不同，由于钛具有诸多特性，会随着我国绿色发展、高端发展、可持续发展要求的不断提高，不但在高端制造领域具有拓展空间，而且在很多传统领域具有可替代潜力，市场的临界点并不是饱和点，这正是钛产业发展的希望所在。最近，中国有色金属工业协会协助国家发改委、工信部完成了“有色金属工业稳增长、调结构、转型升级、降本增效三年行动计划”和“十三五发展规划”的起草工作。不久，这些指导行业未来一个时期发展的纲领性文件就会陆续出台。针对行业发展的共性问题，会有许多支持政策，大家要充分利用政策红利，突破制约行业发展的瓶颈。希望钛锆铪分会谋大局、善调研、抓重点，切实为政府、企业做好服务工作，使分会成为政府信得过、企业离不开、行业有影响的社会组织。

接着，邹武装总经理代表分会总结了2015年钛锆铪分会的工作，分析了2016年钛行业将面临的形势，指出分会的工作重点。

随后，贾翃秘书长代表分会作了“2015中国钛工业发展报告”。报告显示，2015年海绵钛产能为8.8万吨，比前两年降低了41.3%，利用率为70.5%，产量比上年下降了8.5%。钛锭产能(24家企业统计结果)为13.5万吨，比2014年增长了8.9%，利用率仅为44.3%。她在报告中指出，一方面由于国内经济下行，需求放缓，开工率不足，且产品趋同，竞争激烈，亏损面加大，仅宝鸡地区就有180余家企业濒临停产或倒闭。另一方面，航空航天、船舶和医疗等高端产品仍不能满足需求，还需要进口。因此钛产业结构调整势在必行。

在接下来的研讨会上，曹春晓院士作了航空用钛合金的现状及发展趋势的报告，李伟教授作了钛作为口腔材料的应用现状及发展的报告，姚振兴院士、宋生印、查永进教授等作了我国油气发展对新材料的需求、石油石化领域用钛的现状以及石油开采和输送用钻杆、管的研制方面的报告，闫化强、王喆、牛恒刚等作了钛工业与物流金融、供应链管理等方面的报告。

会议期间还举行了兵工物资供应链签约仪式。中国兵工物资华东有限有公司、攀钢集团、西部材料、宝钛集团、遵义钛业股份、江苏天工、民生银行天津分行等企业参加了签约仪式。

我们欣喜地看到，在这次年会上，钛锆铪分会为钛行业特邀了中石油、中石化、中海油、中国兵工集团、金融机构的70多位嘉宾，搭建了钛材制造、钛材使用及资本注入三方互动平台，正在朝着陈全训会长要求的“政府信得过、企业离不开、行业有影响的社会组织”扎扎实实的迈进。

(本刊记者黄淑梅)

第十六届全国钛及钛合金学术交流会暨钛合金航空航天应用论坛在西安隆重召开

由中国有色金属学会主办、西北工业大学承办的第十六届全国钛及钛合金学术交流会暨钛合金航空航天应用论坛于2016年4月24—28日在西安隆重召开。中国工程院院士周廉，中国科学院院士曹春晓，中国有色金属工业协会会长、国务院参事陈全训，副会长兼秘书长贾明星，中国有色金属学会副理事长兼秘书长张洪国、副秘书长杨焕文，西北有色研究院院长张平祥，西北工业大学副校长张卫红教授，以及来自于全国各地100余家高校、研究院所和企事业单位的520多名代表汇聚春意盎然的古城西安，出席会议。

本次会议以“创新、发展、应用”为主题，共征集论文244篇，内容涵盖钛及钛合金的提取与冶金、半成品加工与构件制造、合金成分-组织-性能关系、金属间化合物与钛基复合材料、粉体制备与增材制造、近净成形技术、集成计算材料工程以及在不同领域的应用等12个专题内容。全面反映了自2013年第十五届全国钛及钛合金学术交流会以来，我国钛及钛合金在熔炼、加工、成形、焊接、粉末冶金、应用等方面的研究进展。

4月25日8点30分，大会开幕式正式开始。西北工业大学材料学院院长、会议主席李金山教授主持开幕仪式，并介绍了会议的筹备情况以及与会领导和嘉宾。西北工业大学副校长张卫红教授代表承办单位致欢迎词。中国有色金属工业协会会长、国务院参事陈全训代表协会致辞。

接下来，举行了中国有色金属学会“中国钛科技终身成就奖”颁奖典礼。中国有色金属学会的“中国钛科技终身成就奖”经中国有色金属学会秘书处组织初评、中国有色金属学会理事长工作会议讨论并报请中国有色金属学会批准，授予曹春晓院士和周廉院士。李金山教授主持了隆重的授奖仪式，陈全训会长向两位为我国钛及钛合金领域的研究、应用技术以及产业化发展做出突出贡献的院士颁发了证书。

开幕式及颁奖典礼结束后，来自中国科学院金属研究所、北京航空材料研究院、宝钛集团有限公司、西北有色金属研究、上海交通大学、725研究所、南京工业大学等单位的13位特邀报告人，就钛合金设计、研制、成形技术、应用拓展，以及钛铝金属间化合物和钛基复合材料的研制、成形等方面的内容作了精彩的大会报告。

4月26—27日，来自全国各地220位专家学者，在本次会议的平行专题分会上，就我国3年来钛科学与技术的最新进展、研究热点、发展方向等方面的内容，作了分会报告。

同期，还举办了钛合金航空航天应用论坛。在此次论坛上，来自第一飞机设计研究院杨健研究员、成都飞机设计研究所陈联国研究员、中国航空动力机械研究所陆波研究员、北京航空制造工程研究所郭德伦研究员、航天材料及工艺研究所徐桂华高级工程师，分别作了题为“钛合金应用现状及未来飞机新需求”、“钛合金在现代战斗机上的应用与需求展望”、“先进钛合金在涡轴发动机上的应用与展望”、“钛合金轻量化整体结构制造技术”、“粉末钛合金在航天航空领域的应用与展望”的报告，就钛及钛合金材料在航空航天领域应用现状、制造技术及未来需求等问题进行了深入探讨，对我国钛合金材料研究、成形技术开发以及跨领域的产、学、研、用多方合作提出了建议，指出了钛合金在航空航天领域应用的发展方向。

此次钛行业的科技盛会，无疑会对当前正处在持续低迷期的我国钛工业，调结构、补短板、拓应用起到推动作用。也会为促进我国钛工业领域产、学、研、用深度结合，提升我国钛及钛合金研究与应用水平做出积极贡献。

(本刊记者黄淑梅郭薇)

VSMPO-AVISMA公司投资40亿卢布用于复杂环件轧制

俄罗斯VSMPO-AVISMA公司复杂环件轧制项目将于2016年8月完成，该项目于2013年启动，投资超过40亿卢布。

该公司透露，项目完成后公司将能够生产直径更大(3 500 mm)、重量更轻的复杂环件，这些产品在航空、船舶和工程机械行业都有需求。

VSMPO-AVISMA公司2015年年报显示，其全年净利润达144亿卢布，是2014年的3.6倍，全年营收726亿卢布，较2014年提高32.6%。2016年该公司计划投入约100亿卢布用于业务发展。

逯冉编译自俄罗斯生意新闻网

印度钛渣厂有望在2016年7月建成

印度Odisha邦政府表示，位于Ganjam区的钛渣厂有望在今年7月建成。该项目于2013年9月获得许可，从2014年1月开始开工建设，共分为三个阶段。第一个阶段将建成1 800 t/a的高钛渣厂，有望在2016年7月建成；第二个阶段进行扩容，计划在两年内完成，预计产能将达到30 000 t/a。另外将建设15兆瓦的自备电厂、产能为2.5 t/a的氧化钪生产厂和5 000 t/a的钛铁生产厂。

逯冉编译自Business Standard网

印度Bharat Forge公司获得波音公司777X飞机钛锻件合同

波音公司于4月26日宣布，印度Bharat Forge公司获得波音777X飞机钛锻件合同。波音公司印度地区总裁Pratyush Kumar表示：“很高兴能扩大与Bharat Forge公司的合作，该公司在今年早些时候已经开始向波音公司供应新一代737飞机的钛襟翼轨道锻件，这项合同证明我们正在印度建立具有全球竞争力的航空航天供应链。” 钛锻件将通过Bharat Forge公司封闭模锻工艺来开发和制造。两种锻件计划在2016年末开始向波音公司供货，另有两种锻件将在2017年初开始供货。

Bharat Forge公司在今年早些时候完成了新一代737飞机钛襟翼轨道锻件的第一批供货。该公司还将为737 MAX提供锻件，计划在2017年投入使用。Bharat Forge公司执行董事Subodh Tandale表示：“第二个合同是我们与波音公司成功合作的结果，体现了我们在精密制造技术方面的能力。我们深谙钛锻件严格的工艺要求，并已经掌握其生产流程。我们将为最先进的波音飞机提供机翼部件，这也实现了‘印度制造’的承诺。”

波音公司通过与Bharat Forge公司等高水平企业的合作，扩大其锻件供应基地，实施全球供应链战略。

逯冉编译自Bharat Forge公司官网

光电所在钛合金细长轴磨削技术研究方面取得进展

为了适应航天器件飞行性能、精度指标的高要求，解决其中亚微米级轴类零件的钛合金精密磨削问题成为精密机械加工行业急待解决的关键技术问题之一。中国科学院光电技术研究所精密机械制造中心通过精度指标保证技术、尺寸稳定技术以及高精度检测保障措施，并选用适合的砂轮材料及粒度，成功地完成了大量高精度(IT3至IT4)钛合金细长轴的加工任务，最高形位精度可达0.5 μm。

光电所精密机械制造中心从2012年开始了相关轴类零件磨削工艺技术研究及试验验证，分析出了切削参数中的磨床转速、吃刀量、走刀量对磨削表面质量、形位精度、尺寸精度的影响，找到了较佳的切削参数。同时，与砂轮研究所合作，摸索出了磨削钛合金需要的砂轮的材料及磨料粒度的尺寸，解决了磨削钛合金材料易出现的磨削面烧伤和出现磨削裂纹的情况。同时，与专业热处理单位合作，并通过残余应力测试仪检测残余应力数值，摸索出了钛合金热处理工艺及在机械加工工艺中合理安排热处理的次数，最终在该项技术研究上取得突破性进展。

来源：中国科学院

澳禄卡再向英国钛金属粉末公司追加1 250万澳元投资

澳大利亚澳禄卡资源有限公司(Iluka Resources Limited)继2014年投资英国Metalysis有限公司2 250万澳元、2015年投资410万澳元后，2016年再次追加投资1 250万澳元，使澳禄卡对Metalysis的持股比例由20.8%提升至28.8%。Metalysis公司主要生产用于金属3D打印的低成本钛金属粉末，其专有技术可以直接将金红石通过电解生产钛金属粉末。该项专有技术可以缩短从钛原料到钛金属粉末的生产周期，降低生产成本，并且可以减少50%的能源消耗。

澳禄卡公司是Metalysis公司的原料提供方，追加对其投资，将加快钛粉制备技术的工业化进程，目的是拓展澳禄卡高品位钛原料的市场需求。澳禄卡董事长David Robb在公开发布的信息中表示：“如果Metalysis公司的钛金属粉末生产技术能够实现产业化，这将极大地降低钛的生产成本，使钛及钛合金的需求量急剧上升。”

逯冉编译自Powder Metallurgy Review网

世界医疗器械市场及医疗用钛材的需求预测

日本钛协会医疗分会整理了医疗器械世界市场及医疗用钛加工材的需求的简要报告。报告指出世界医疗器械市场规模在2011年时为2733亿零4千万美元，其中美国市场约占4成，日本市场为11.8%，居世界第二。作为新兴市场的中国约占5%，但是呈持续高速增长态势。而医用钛的需求国主要是美、日、德、英、中、法等国家。

从贸易统计数据来看，医疗器械用钛最典型的是人工关节，从2011年的各国及地区进出口统计来看，主要的出口国有美国、法国、瑞士及爱尔兰，它们既是生产国和需求国，也是出口国。而在亚洲，出口国没有日本，而有马来西亚、印度尼西亚、菲律宾以及香港，这可能是中国产品的再出口。

据2012年独联体钛协会发表的数据，医疗用钛加工材的市场规模，2011年为3 200 t，而年增量为7%～10%。其中脊椎植入器械占29%，其次为膝关节、股关节，分别占22%和20%左右，牙科用占11%。

根据日本占世界医疗用钛市场规模的比及日本人工股关节需求量的占比二种方法来推算，日本国内医疗器械用钛加工材的消费量为每年195～378 t之间，而2008—2012年5年间，日本医用钛加工材的平均年出库量为44 t/a。据此来推算日本医疗器械用钛的国产化率为12%～23%，而根据日本国内人工骨销售统计数据与人工骨的进口数据之比，国产化率为20%。

由此可见，日本医疗器械用钛的年消费总量为195～378 t，国产仅占12%～23%，有77%～88%的量仍需进口。今后应努力开发钛医疗器械，首先满足日本国内的市场需求，进而向国外市场拓展。

吴全兴译自《チタン》

日本大阪钛科技公司2015财年结算速报

日本大阪钛科技公司2015财年(2015年4月1日至2016年3月31日)累计营业额为 411.49亿日元，较2014财年增长2%；亏损16.43亿日元。其中，钛事业部2015财年的销售额为279.18亿日元，较2014财年增长19.5%。