tóm tắt của titanium mới nổi công nghệ giảm chi phí,

Tóm tắt của Titanium mới nổi

Công nghệ giảm chi phí,

Một nghiên cứu thực hiện cho Bộ Năng lượng và Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge thầu phụ Mỹ.4000023694

By:

EHKTechnologies 10917 SE Burlington Dr. Vancouver, WA 98664 Phone: 360-896-0031 Fax: 360-896-0032

www.ehktechnologies.com

Date Published: January 2004 Research sponsored by the U.S. Department of Energy, Assistant Secretary for Energy Efficiency and Renewable Energy, Office of Freedom Car and Vehicle Technologies, as part of the Heavy Vehicle Propulsion Materials Program, under contract DE-AC05-00OR22725 with UT-Battelle, LLC.

http://www.ehktechnologies.com/

Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies

For US Dept. of Energy / Oak Ridge National Laboratory Page ii

Contents

Section Page

List of Figures iii List of Tables iii

1.0 Summary of Findings 1 2.0 Introduction 5 3.0 Conventional Processing 7

3.1 Titanium Raw Material - Sponge 7 3.2 Melting, Ingot and Slab Casting 8

3.2.1 Vacuum Arc Remelting 8 3.2.2 Cold Hearth Melting 9 3.2.3 Electroslag Remelting 11

3.3 Mill Processing of Bar, Plate and Strip 11 4.0 Emerging Reduction Technologies 12

4.1 FFC / Cambridge Process 12 4.2 Armstrong Process 14 4.3 MER Corporation 16 4.4 SRI International 16 4.5 BHP Billiton 18 4.6 Idaho Titanium Technologies 19 4.7 Ginatta 20 4.8 OS Process 21 4.9 Millennium Chemical 22 4.10 MIR - Chem 23 4.11 CSIR 23 4.12 Quebec (Rio Tinto) Iron and Titanium 23 4.13 University of Tokyo, EMR / MSE Process 25 4.14 University of Tokyo, Preform Reduction Process 26 4.15 Vartech 27 4.16 Northwest Institute for Non-Ferrous Metals 27 4.17 Idaho Research Foundation 28

5.0 Developing Alloy and Product Technologies 29 5.1 Alloy Development 29 5.2 Powder Consolidation 30 5.3 Solid Freeform Fabrication 31 5.4 Applications 33

6.0 References 35 7.0 Acknowledgements 39 8.0 Distribution 40


For US Dept. of Energy / Oak Ridge National Laboratory Page iii

List of Figures

Figure Page

1. Reduction in Process Steps by Emerging Reduction Technologies 2 2. Relative Cost Factors for Conventional Mill Processing of 1” Ti Alloy

Plate 7 3. Overview of Titanium Sponge Production 8 4. Titanium Sponge 9 5. Flow Diagram for Double Vacuum Arc Remelt Process for Titanium

Ingot 10 6. Schematic of Galt Alloys Plasma Arc Melting Process 10 7. Slab Produced by Antares Electron Beam Furnace 10 8. Schematic of ALD Vacuum Technologies Electroslag Remelting

Furnace with Inert Gas Atmosphere 11 9. Schematic Description of the FFC-Cambridge Process 13 10. Schematic Description of the FFC-Cambridge Process Reduction Step 13 11. Armstrong / ITP Process Flow Diagram 15 12. Schematic of the MER Composite Anode Process 17 13. Titanium deposits in, a) Particulate, b) Flake, and c) Continuous form,

produced by various salt compositions and operating conditions of the MER Process 17

14. Schematic of SRI International Ti Powder Production Process 18

15. Ti-Si-V alloy deposited on 23 µm Si spheres with the SRI International Process 18

16. Solidified Electrolyte and Ti Cathode from Ginatta Process 21 17. Schematic of OS Calciothermic Process for TiO2 Reduction 22 18. Basic Concept of QIT Electrolytic Ti Production 25 19. Schematic of Okabe EMR / MSE Process 26 20. Titanium Produced by the EMR / MSE Process 26 21. Schematic of Okabe Preform Reduction Process 27 22. Ti Powder Produced by the Okabe Preform Reduction Process

in 6 hrs and Ca/Ti Ratio of 0.5 27 23. Characteristics of Gum Metal 29 24. STL File, E Beam Process and Finished SFF Part 32 25. Complex Ti-6-4 Parts by Trumpf Laser Melting Technology 32 26. AeroMet Laser Additive Manufacturing Using Powder 32 27. H&R Technologies‟ Laser Flat Wire Deposition 33 28. Schematic of MER Corp. Plasma Transferred Arc SFF Fabrication

Process and Deposited Ti-6Al-4V Alloy Preform 33

List of Tables Table Page

1. Summary of Emerging Reduction Technologies 4 2. Summary of Ti Alloy Pressing Procedures from du Pont Patents 31 Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies

For US Dept. of Energy / Oak Ridge National Laboratory Page iv

1.0 Summary of Findings Mục đích của nghiên cứu này là để điều tra và tóm tắt các dự án phát triển hiện đang được thực hiện bởi các tổ chức trên toàn thế giới công nghệ mới để sản xuất kim loại titan. Tập trung chủ yếu là trên các công nghệ mới để giảm oxit titan mang đến kim loại titan. Mười sáu như các dự án công nghệ giảm đã được xác định và được mô tả . Trong khi không có yêu cầu bồi thường được thực hiện mà danh sách này có tất cả như vậy dự án , nó được cho là bao gồm một phần lớn của những nỗ lực đó . nhiều thêm công nghệ được xem xét mà gần đây đã được báo cáo , và có thể là của quan tâm đến các ứng dụng xe cộ . Một phần ban đầu của báo cáo này cung cấp một bản tóm tắt tóm tắt các công nghệ truyền thống sử dụng hiện nay để sản xuất Ti . Đây là bao gồm cung cấp một điểm tham chiếu cho việc xem xét các tác động của công nghệ mới để giảm chi phí . Sự nhấn mạnh vào công nghệ giảm chi phí là những người có khả năng làm giảm giá thành sản phẩm titan cuối cùng của rất một lượng đáng kể vào khoảng 30% , 50% hoặc nhiều hơn. Nghiên cứu này không giải quyết các cải tiến liên tục liên tục và đổi mới trong sản xuất hiện nay công nghệ được dự kiến sẽ cung cấp những cải tiến về trình tự của 5% đến có lẽ 15%. Các sản phẩm thương mại cuối cùng của một số công nghệ mới nổi giảm không thể được xác định tại thời điểm này. Một số có thể được sử dụng để sản xuất nhiều hơn một sản phẩm hình thức, ví dụ, một quá trình có thể được tối ưu hóa cho sản xuất của một trong hai rắn Ti hoặc một dạng hạt hoặc sản phẩm bột. Tuy nhiên, quá trình có thể được nhóm lại chia thành những người sẽ sản xuất phôi rắn, phôi thép hoặc sàn, và những người sẽ sản xuất một số hình thức bọt biển, dạng hạt hay sản phẩm bột. Hình 1 cho thấy một chuỗi chung của quá trình bước sản xuất thông thường của sản phẩm máy hút chân không sử dụng titan Arc nóng chảy. Hình cũng cho thấy phạm vi của các bước quá trình đó sẽ được thay thế bằng công nghệ thay thế khác nhau. Số lượng các bước quá trình thay thế bằng công nghệ mới nổi khác nhau giữa các phương pháp tiếp cận, và trong một số trường hợp đã không được cuối cùng xác định. Sản xuất một sản phẩm xốp được sử dụng như là một thay thế cho Kroll miếng bọt biển không không xuất hiện là có tiềm năng để giảm chi phí lớn. Các quá trình mà có thể cung cấp tất cả các miếng bọt biển sử dụng một số hình thức điện halogen hay khử kim loại mà sẽ cần phải được tách ra từ sản phẩm xốp. Ngoài ra, nếu quá trình này không sử dụng TiCl4 lọc nguyên liệu, sau đó một quá trình như vậy phải được sử dụng. bất cứ giá nào giảm từ Na giảm hiện tại của TiCl4 không thể được dự kiến sẽ mang lại thức giảm giá thành sản phẩm của hơn 5 - 10%. Quá trình này có thể thay thế chỉ lên đến một vài bước trong con đường quá trình thông thường mô tả trong hình 1.

Công nghệ nóng chảy lạnh lò sưởi được mô tả ngắn gọn trong chế biến thông thường

phần của báo cáo này. Những công nghệ này cung cấp các dịch cần thiết gia tăng cải thiện tính kinh tế của sản xuất. Hình 1 cho thấy họ thay thế nhiều các bước chế biến VAR thông thường, mặc dù đối với một số ứng dụng VAR phải vẫn còn được sử dụng để làm tan thức. Ngoài các bước quá trình ít hơn, chất lượng sản phẩm có thể được cải thiện khi sử dụng phế liệu cao cấp, mà tự nó là giảm chi phí. Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies

For US Dept. of Energy / Oak Ridge National Laboratory Page 1

Cold

Heart

h

Con

ven

tio

na

l V

AR

Dir

ect S

lab

Dir

ect P

ow

de

r

measure. Finally, these processes may be used to produce rectangular blooms or slabs, which require fewer hot working operations, with the accompanying cost savings.

Ore Beneficiation

TiO2 Chlorination

TiCl4 Distillation

Mg Reduction

Sponge Purification

Comminution

Blend Sponge, Scrap, Alloy

Compact

Weld Electrode

VAR

2 - 3 X

Ingot Condition

Homogenize

? X

Breakdown

Hot Work

? X Reheat

Condition

Hot Roll

? X Anneal

Condition

Cold Roll Process Will Replace These Steps ? X

Anneal Process May Replace These Steps

Fig. 1 Reduction in Process Steps By Emerging Reduction Technologies.

The group of emerging processes labeled “Direct Slab” in Figure 1 is those that either produces liquid, which can be cast into rectangular slab, or which directly produce solid slab. Depending on the process, these may replace several of the initial steps in the



Kroll trình. Không ai trong số các quá trình này được biết là có phôi tròn là sản phẩm mục tiêu của họ, nhưng dự kiến sẽ sản xuất hoa hình chữ nhật, phôi thép hoặc tấm trực tiếp,trong một chuỗi quá trình duy nhất. Chung với lò sưởi lạnh, các quá trình này sẽ không đòi hỏi chu kỳ lặp lại của bất kỳ quá trình bước. Hình thức của sản phẩm cuối cùng sẽ xác định khoảng cách dọc theo chuỗi quá trình thông thường những công nghệ mới sẽ cung cấp thay thế. Mối quan tâm chung với lớp học này của quá trình là: mức độ đồng nhất hóa được cung cấp, khả năng cung cấp, hợp kim đa yếu tố phức tạp trong dung sai hóa học cần thiết; điều kiện bề mặt sản xuất bởi một số các quy trình mà không cần điều rộng.

Nhóm các công nghệ mới nổi được dán nhãn " bột trực tiếp " trong hình 1 là những người

có hạt hoặc bột là sản phẩm mục tiêu của họ . Không mô tả trong hình này là bất kỳ

bước xử lý được yêu cầu để làm sạch bột và quá trình tiếp tục vào sử dụng được

hình thức. Bột này thành phẩm hoặc vật liệu hạt có thể sử dụng được ở một số tiếp theo

quy trình sản xuất sản phẩm cuối cùng . Titan luyện kim bột là một ngành công nghiệp rất nhỏ do cả chi phí hiện nay cao của bột chất lượng , sự cần thiết cho các cơ sở chuyên ngành và quy trình xử lý bột phản ứng, và ô nhiễm bởi chất thải của loại bỏ chất kết dính. Các công nghệ bột mới có thể được dự kiến sẽ thấp hơn đáng kể chi phí bột, do đó cung cấp động cơ để giải quyết các vấn đề khác . Dạng bột, hạt cũng có thể được sử dụng làm nguyên liệu cho một loạt các quy trình nén và thiêu kết với mục tiêu cung cấp các sản phẩm máy như tấm, dải, tấm, thanh , dây điện và rèn phôi . Rất ít công việc đã được thực hiện , tuy nhiên , về việc sử dụng bột cho các quá trình ở hạ lưu. Sử dụng titan CP hỗn hợp và hợp kim nguyên tố pha trộn cho sản xuất các hợp kim phức tạp đã được chứng minh . Lời hứa của một tuyến đường trực tiếp đến thành phẩm như vậy sẽ cung cấp động lực cho sự phát triển của các phương pháp này .

Tiết kiệm chi phí đáng kể bằng cách thay thế một số lượng lớn các bước quá trình xuất hiện

có giá trị nỗ lực . Mối quan tâm chung với lớp học này của quá trình bao gồm: mức độ thấp

kinh nghiệm trong việc sử dụng bột để sản xuất sản phẩm nhà máy , những phản ứng bột /

hạt trong quá trình sử dụng nó để làm cho sản phẩm nhà máy. Như đã đề cập , mười sáu dự án phát triển cho quá trình giảm oxit mới có được xác định. Một số được biết đến , trong khi những người khác đã chỉ được tiết lộ. bảng 1 danh sách các quá trình này , tổ chức thực hiện phát triển , và nói chung bản chất của sản phẩm dự kiến . Trong một số trường hợp chi tiết đáng kể đã được thu được ,trong khi ít đã được phát hành trên một số nỗ lực . Bảng trình bày danh sách trong ngẫu nhiên trật tự. Các chi tiết của các tiến trình đã được phát hành được cung cấp trong báo cáo . Một số quy trình hoạt động bằng cách giảm một halogen titan. Nhiều sử dụng một số hình thức giảm điện trong khi vẫn còn những người khác dựa trên metallochemical hoặc giảm metallothermic . Tài liệu tham khảo được cung cấp trong nhiều trường hợp để nghiên cứu thêm của các cơ chế . Nhiều người trong số các dự án đang trong giai đoạn rất sớm của sự phát triển quá rằng tối ưu hóa và mở rộng quy mô nhiều năm trong tương lai. Những nỗ lực khác được báo cáo được, hoặc trong giai đoạn thí điểm hoặc gần để mở rộng . Không có ý kiến được thể hiện như các khả năng thành công của bất kỳ của các quá trình này . Đủ cái nhìn sâu sắc đã được đạt được , và tiến bộ đã chứng minh , tuy nhiên, để có niềm tin rằng một số trong những phát triển sẽ thành công trong thương mại. Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


Không có nỗ lực đã được thực hiện cho được như toàn diện trong việc điều tra các nhóm khác mới nổi công nghệ titan. Có rất nhiều nỗ lực trong việc phát triển các hợp kim mới với giảm chi phí thông qua việc sử dụng các hợp kim chủ chi phí thấp. Tiếp tục nỗ lực mạnh mẽ trên phát triển intermetallics titan. Chế tạo freeform rắn titan tại là được thương mại hóa, đặc biệt là sử dụng thêm cổ phiếu để cơ cấu để giảm công. Titan tiếp tục tìm thấy các ứng dụng mới trong công nghiệp, người tiêu dùng và các ứng dụng xe cộ cũng như các ứng dụng quốc phòng mới tiềm năng. Như lời hứa của giảm chi phí đáng kể được thực hiện thông qua các công nghệ mới nổi thảo luận, như cũng như những người khác được công bố, các ứng dụng và thay thế cho titan kim loại khác có thể được dự kiến sẽ tăng.

Table 1 Summary of Emerging Reduction Technologies

Name / Organization

FFC / Cambridge Univ. / Quinetiq / TIMET

Armstrong /

International Ti Powder MER Corp.

SRI International

BHP Billiton

Idaho Titanium Technologies

GTT s.r.l. (Ginatta)

OS (Ono / Suzuki; Kyoto Univ.)

Millenium Chemical

MIR Chem

CSIR (S. Africa) Quebec Fe & Ti (Rio Tinto)

EMR / MSE (Univ. of Tokyo)

Preform Reduction

Vartech

Idaho Research Foundation

Process

Electrolytic reduction of partially sintered TiO2 electrode in molten CaCl2

Liquid Na reduction of TiCl4 vapor

Anode reduction of TiO2, transport through mixed halide electrolyte and deposition on cathode

Fluidized bed reduction of Ti halide

No details available

Hydrogen reduction of TiCl4

plasma

Electrolytic reduction of TiCl4 vapor dissolved in molten electrolyte

Calciothermic reduction of TiO2

No details available

I2 reduction of TiO2 in ”shaking reactor”

H2 reduction of TiCl4

Electrolytic reduction of Ti slag

Electrolytic cell between TiO2 and liquid Ca alloy reduces TiO2

Reduction of TiO2 reduction by Ca Gaseous reduction of TiCl4 vapor

Mechanochemical Reduction of liquid TiCl4

Product(s)

Powder Block

Powder

Powder, Flake or Solid Slab

Powder, Granule

NA

Powder

Liquid Ti, either tapped or solidified as slab

Powder / sponge

Powder

Particles

Sponge

Ti Liquid

Highly porous Ti powder compact

Ti powder compact

Powder

Powder



2.0 Introduction

Titan là nguyên tố phổ biến nhất thứ chín, bao gồm 0,6% của vỏ trái đất. nó là cũng là tài liệu thứ tư phổ biến nhất sau khi cấu trúc nhôm (8,1%), sắt (5,1%) và magiê (2,1%). Trong bốn yếu tố, chỉ nhôm có một năng lượng miễn phí cao hơn cho giảm oxit của nó. Tuy nhiên, năm 1997 sản xuất titan Mỹ, bao gồm cả phế liệu tái chế, chỉ 48.000 tấn, so với 138.000 tấn của Mg, 7,2 triệu mét tấn Al, và 99 triệu tấn thép. Ngược lại, giá ($ / tấn) cho các kim loại trong 97 là $ 9,656 (Ti xốp), $ 3460 (Mg), $ 1440 (Al) và $ 625 (thép).

Lý do cho sự khác biệt này trong giá cả và khối lượng sản xuất chủ yếu là do các

phản ứng cao của titan. Titan có một mối quan hệ tuyệt vời cho oxy, nitơ , cacbon và

hydro. Mặc dù năng lượng của sự hình thành của TiO2 là ít hơn so với Al2O3 ,không có quá trình luyện tương tự như sử dụng cho nhôm đã thành công. các Kroll quá trình thanh lọc và tiếp theo các hoạt động sử dụng cho phần lớn các titan sản xuất năng lượng , vật liệu và tiền bạc, để các miếng bọt biển sản xuất hiện đang bán với giá $ 3,50-4,00 mỗi pound . Kể từ khi khoảng một nửa số titan sản xuất được sử dụng trong các ứng dụng hàng không vũ trụ , và đây là những lợi nhuận cao nhất các ứng dụng , các yêu cầu của ngành công nghiệp này đã thống trị công nghệ sản xuất .

Yêu cầu nghiêm ngặt tài sản sai khiến mức rất thấp của các khuyết tật cấu vi . làm tan chảy

chế biến hoặc chân không hoặc khí trơ do đó yêu cầu. đôi và thậm chí tự tan chảy ba là phổ biến. Xử lý nhà máy , chẳng hạn như chuyển đổi phôi bằng cán nóng và rèn chỉ có thể được thực hiện trong không khí , vì vậy mà nhiều bước điều ( oxit và loại bỏ khiếm khuyết bề mặt ) là bắt buộc . Mất năng suất và chi phí của các hoạt động này điều có thể đóng góp một nửa chi phí của tấm và thanh sản phẩm . Giá cuối cùng cho các sản phẩm nhà máy titan do đó dao động từ mức thấp ~ $ 8/lb đến $ 20/lb và đôi khi cao hơn nhiều, tùy thuộc vào hình thức, đặc điểm kỹ thuật , số lượng, hợp kim và nhà nước của các chu kỳ kinh tế hàng không vũ trụ. Những nỗ lực để giảm chi phí của các sản phẩm titan tiếp tục không bị gián đoạn thực tế từ đầu của ngành công nghiệp . Đã có tiến bộ trong việc cải thiện hiệu quả các tuyến đường quy trình thông thường, và trong sự phát triển của một số lựa chọn thay thế quá trình .Không ai trong số những nỗ lực này , tuy nhiên , đã cung cấp giá ngang với các vật liệu cạnh tranh . Trong những năm gần đây , đã có sự gia tăng của lãi suất trong các tuyến đường thay thế cho sản phẩm titan. Hầu hết các nỗ lực này là hướng vào thay thế cho sử dụng các thỏi đúc từ hồ quang chân không đôi hoặc gấp ba remelted

Kroll quá trình xốp. Mục tiêu bao gồm cung cấp hoặc thấp hơn chi phí phôi thép / sàn, hoặc sản xuất chất lượng cao bột với chi phí thấp . Tấm chi phí thấp hơn có khả năng làm giảm giá thành sản phẩm của cả hai giảm chi phí đúc, và loại bỏ các phôi bước phân tích . những nỗ lực để sản xuất bột chi phí thấp có thể được xem hoặc là cung cấp một thay thế cho miếng bọt biển trong quá trình đúc phôi / tấm , hoặc cung cấp nguyên liệu cho các tuyến đường thay thế cho nhà máy sản phẩm và cho luyện kim bột thông thường.

Mục tiêu của báo cáo này là xem xét các nỗ lực phát triển công nghệ mới cho sản xuất titan. Một bản tóm tắt của công nghệ thông thường được cung cấp , cùng với Mô tả của một số các nỗ lực cải tiến hiện nay . Mười sáu phương pháp tiếp cận. Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


giảm oxit titan để tinh khiết và hợp kim Ti đã được tìm thấy . Những nỗ lực này được mô tả về mức độ chi tiết khác nhau tuỳ thuộc vào tình hình phát triển , và sự sẵn sàng của các tổ chức phát triển tiết lộ thông tin . Miễn cưỡng trên một phần của nhiều công ty là điều dễ hiểu xem xét giá trị của sở hữu trí tuệ đang được phát triển và tính chất cạnh tranh của ngành công nghiệp . Cuối cùng, một số mô tả được cung cấp các công nghệ có sẵn hoặc đang được phát triển để chuyển đổi đầu ra của các quá trình giảm mới vào sản phẩm sử dụng được.

Nỗ lực mở rộng đã được đóng góp trong việc điều tra sự tồn tại của trường mới nổi những nỗ lực công nghệ , và trong việc có được thông tin chi tiết có ý nghĩa của các quá trình và sản phẩm. Trong khi một nỗ lực đã được thực hiện để thu thập và xác

minh các thông tin cung cấp ở đây , không có bảo hành có thể được cung cấp tất cả các thông tin được trình bày là hoàn toàn chính xác .Có các hoạt động khác chắc chắn có thể có lời hứa bằng hoặc cao hơn với cung cấp titan giá cả phải chăng . Độc giả vui lòng gửi bất kỳ ý kiến hoặc bổ sung thông tin cho tác giả .

Báo cáo này có thể phục vụ như là một bản cập nhật cho một báo cáo trước đó cũng tập trung vào các cơ hội cho titan chi phí thấp trong xe hạng nặng.1



3.0 Conventional Processing Để hiểu được tầm quan trọng và tiềm năng giảm chi phí của các trường mới nổi công nghệ giảm và chế biến, đó là , việc xem lại các thông thường phương pháp sản xuất và các nguồn chi phí cao. Hình 1 bao gồm một cái nhìn của chuỗi các hoạt động thường được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm titan nhà máy . cho đơn giản , trình tự này sử dụng chân không Arc nấu chảy lại là quá trình tan chảy . Nó phải được công nhận rằng một trong những công nghệ nóng chảy lò sưởi lạnh có thể được sử dụng thay thế hoặc kết hợp với VAR . Tuy nhiên, chuỗi dài của bước quá trình hiện đang là cần thiết để sản xuất sản phẩm nhà máy titan chất lượng . Như với các nhà máy chế biến của hầu hết các kim loại , một chuỗi lặp đi lặp lại của việc cắt giảm và reheats là bắt buộc. Hơn một số kim loại , titan thường đòi hỏi nhiều công việc và đồng nhất bước nóng để sản xuất hóa chất mong muốn và tính đồng nhất cấu vi . Nhiều người trong số các bước liên quan đến phôi, nở hoa , sàn hay tấm điều đó là cần thiết để loại bỏ bề mặt ô nhiễm và độ nhám , với một kết quả mất năng suất cao. Hình 2 là một ước tính của các yếu tố chi phí tương đối để sản xuất một tấm hợp kim titan inch , và phục vụ để minh họa các nguồn chi phí cao.

4%

47%

3%

9%

Rutile

Chlorination

Mg Reduction

25% 1st Melt w/ alloy

2nd Melt

Fab to 1" Plate

12%

Fig. 2 yếu tố chi phí tương đối cho thường Mill Chế biến 1 "Ti hợp kim tấm 2

3.1 Titan thô kim loại - Sponge.

Titan kim loại để sản xuất sản phẩm nhà máy (tấm, dải, tấm, thanh, dây), đúc và rèn đã được thực hiện bởi về cơ bản quá trình tương tự kể từ khi bắt đầu ngành công nghiệp trong những năm giữa thế kỷ 20. Phần lớn các kim loại này được thực hiện bằng cách sử dụng một quá trình nhiều bước đi tiên phong của Tiến sĩ Wilhelm J. Kroll trong năm 1930 0,3, 4 Titanium ban đầu xuất phát từ quặng Rutile (TiO2; anatase là một cấu trúc tinh thể tương đối chặt chẽ), và Ilmenite (FeTiO3). Quặng ilmenit được sử dụng trong sản xuất Fe, để lại một xỉ giàu TiO2, thường nâng cấp để sử dụng trong sản xuất Ti. Hình 3 là một tổng quan về tiến sĩ

Quá trình Kroll như thực hiện bởi một nhà sản xuất hôm nay. Các bước trong quá trình này là: 1. Clo của TiO2 với than cốc, bởi phản ứng tầng sôi: TiO2 + 2Cl2 + C = TiCl4 + CO2



theo sau bằng cách chưng cất để làm sạch các tạp chất kim loại TiCl4 như Fe, Cr, Ni, Mg,

Mn.

Fig. 3 Tổng quan về Titanium Sponge sản xuất 5

2 . Giảm magiê của TiCl4 trong một niêm phong, khí trơ điền vặn lại theo phản ứng : TiCl4 + 2mg = Ti + 2MgCl2 Một lò giúp kiểm soát nhiệt độ của phản ứng tỏa nhiệt . Hoặc rắn Mg tan chảy , hoặc chất lỏng Mg được sử dụng , tiếp theo là giới thiệu kiểm soát của TiCl4 . Nóng chảy MgCl2 được khai thác từ vặn lại theo định kỳ. Sau khi tiêu thụ của Mg và thoát nước cuối cùng của MgCl2 , còn lại Mg và MgCl2 phải được loại bỏ . 3 . Chưng cất chân không là phương pháp phổ biến nhất của loại bỏ các tạp chất từ xốp. Các quá trình khác trong đó có hoặc đã được sử dụng bao gồm Ông khí quét tiếp theo rửa trôi axit , hoặc axit lọc đơn giản. Trong hầu hết các trường hợp, các miếng bọt biển bên ngoài của khối lượng , bên cạnh bức tường nồi, hoặc là để lại tại chỗ hoặc vứt bỏ vì phương tiện hấp thụ sắt và các kim loại kết hợp lọc từ nồi . 4 . Nghiền khối lượng miếng bọt biển , trước hoặc sau khi làm sạch , được thực hiện bởi một loạt các nhàm chán, cắt, nghiền sàng bước.

Ví dụ về các miếng bọt biển được sản xuất bởi quá trình này được thể hiện trong hình 4. Miếng bọt biển là một nguyên liệu chính được sử dụng trong các hoạt động sản xuất phôi nóng chảy hoặc sàn. nó là có sẵn trong các lớp khác nhau, với mức độ khác nhau của các tạp chất.

3.2 chảy, phôi và phôi thép đúc

3.2.1 chân Arc nấu chảy lại (VAR): Phương pháp thông thường, và phổ biến nhất cho

sản xuất titan phôi là quá trình nấu chảy lại hồ quang chân không, được mô tả trong Hình 5. Như hiển thị, yếu tố titan và hợp kim được pha trộn với các thành phần mong muốn. sự pha trộn này có thể chứa hàm lượng phế liệu Ti (trở lại), đã được kiểm soát cẩn thận cho thành phần và ô nhiễm. Sau đó các vật liệu hỗn hợp này được nén và compact được lắp ráp với phế liệu bổ sung và còn sơ khai, và hàn để tạo thành một điện cực. Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


a) b) Fig. 4 Ti miếng xốp: a) trước, và b) sau khi nghiền 6

Lò VAR bao gồm một nồi nấu đồng làm mát bằng nước , hệ thống chân không , điện cực lái xe và hệ thống điều khiển . Một số hoạt động sử dụng cuộn dây điện tần số cao xung quanh lò để tạo ra khuấy từ trong sự tan chảy để cải thiện tính đồng nhất . phôi từ tan chảy đầu tiên này là điều kiện bằng cách nghiền để loại bỏ các khuyết tật bề mặt và ô nhiễm , ngược chiều và hàn còn sơ khai. Một chân thứ hai vòng cung remelt là thường được sử dụng để cải thiện tính đồng nhất và giải thể vùi . rất cao các ứng dụng tin cậy như các thành phần cánh quạt tuabin có thể sử dụng một VAR thứ ba . chỉ thỏi tròn được sản xuất bởi VAR . Các thỏi được điều một lần nữa trước khi chuyển đổi bằng cách nghiền hoặc chuyển sang loại bỏ ô nhiễm và bề mặt khiếm khuyết đó có thể hành động như nồng độ căng thẳng hoặc crack khởi xướng trong thời gian tiếp theo làm việc nóng . Nguồn chi phí cao trong các quá trình này bao gồm các điện cực lao động chuẩn bị , trình tự tan chảy nhiều và điều trung gian và cuối cùng với tiếp viên mất năng suất.

3.2.2 lạnh Hearth nóng chảy: Lạnh lò sưởi nóng chảy, như tên gọi của nó , sử dụng một nước làm mát lò sưởi đồng để có một " hộp sọ " titan kiên cố , do đó có chứa một hồ bơi của kim loại nóng chảy . Hình 6 cho thấy một cái nhìn đơn giản của một cấu hình sử dụng khí plasma như nguồn nhiệt ( Plasma Arc nấu chảy lại - PAM ) . Cấu hình khác của quá trình có thể sử dụng một chùm tia điện tử như nguồn nhiệt ( chùm tia điện tử lạnh Hearth Nóng chảy - EBCHM ) . Con số này cho thấy chỉ có một hồ bơi cho bổ sung các tài liệu và đồng nhất , trong khi đó thường có nhiều hồ bơi cho các chức năng này , với nhiều huyết tương hoặc điện tử súng chùm tia cho nhiệt theo dõi và kiểm soát chính xác đầu vào . Ưu điểm của lò sưởi lạnh tan chảy bao gồm cải thiện khả năng cho nóng chảy phế liệu,cải thiện quá trình kiểm soát và khả năng đúc tấm hình chữ nhật ngoài vòng thỏi . Sử dụng phế liệu được cải thiện liên quan đến việc loại bỏ các tạp mật độ cao bằng trọng lực giải quyết và cạm bẫy trong khu vực ủy mị ở dưới cùng của hồ bơi nóng chảy. Hình 7 cho thấy các tấm hình chữ nhật được sản xuất bởi một cơ sở chùm tia điện tử . nỗ lực này tiến hành để sử dụng lò sưởi lạnh tan chảy trong một hoạt động duy nhất cho tan chảy ít quan trọng các ứng dụng . Cho căng thẳng cao và mệt mỏi gây các ứng dụng như cánh quạt động cơ,VAR nóng chảy có thể được yêu cầu sau khi lò sưởi lạnh nóng chảy. Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


Fig. 5 Sơ đồ dòng chảy cho đôi chân không Arc Remelt trình Titan thỏi 7

Fig. 6 Sơ đồ mạch của Galt hợp kim Plasma . Fig. 7 Sàn được sản xuất bởi Antares. Quá trình nóng chảy hồ quang 8 Chùm tia điện tử Lò 9



3.2.3 Electroslag nấu chảy lại (ESR): ESR đã được sử dụng trong nhiều năm để sản xuất

thép công cụ, siêu hợp kim và phôi thép rèn nặng. Như VAR, quá trình này phải bắt đầu với một điện cực rắn hoặc chế tạo. Hình 8 cho thấy một biến thể của một lò ESR.

Sự khác biệt của ESR từ VAR là việc sử dụng một xỉ nóng chảy vào đó các điện cực nhúng. Như dưới cùng của điện cực tan chảy, giọt chất lỏng vào mùa thu thông qua xỉ và vào hồ bơi kim loại nóng chảy ở dưới cùng của lò. Như những giọt rơi qua xỉ, họ được tinh chế, với loại bỏ tạp chất phi kim loại bằng phản ứng hóa học với xỉ. Kiên cố xảy ra chủ yếu hướng duy nhất, loại bỏ ống trung tâm, và cung cấp cải thiện tính đồng nhất. Tấm hình chữ nhật cũng đang có sẵn từ ESR Lò.10

Fig. 8 Schematic of ALD Vacuum Technologies Electroslag Remelting Furnace with Inert Gas Atmosphere 11

3.3 Mill Chế biến rượu, tấm và dải

Khi một thỏi hoặc tấm được sản xuất để sử dụng trong các sản phẩm nhà máy như quán bar, tấm và dải, nó được xử lý thông qua một chuỗi các hoạt động như được minh họa trong Hình 1. Các nhiều sự cố, đồng nhất, giảm, hâm nóng và điều lặp đi lặp lại là phức tạp bởi tính nhạy cảm quá trình oxy hóa của vật liệu. Sản xuất một khó khăn và oxy giòn ổn định lớp alpha (alpha trường hợp), kết hợp với khuyết tật bề mặt yêu cầu loại bỏ bề mặt thường xuyên và cắt tỉa. Các hoạt động này là rất tốn kém và kết quả mất năng suất đáng kể. Những thiệt hại đã được giảm xuống một mức độ nào trong gần đây năm bằng cách sử dụng những bông hoa hình chữ nhật và tấm chứ không phải là vòng đúc thỏi. Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


4.0 Emerging Reduction Technologies Nó là rõ ràng từ các cuộc thảo luận ở trên rằng nếu một quá trình có thể được phát triển mà sẽ loại bỏ rất nhiều các bước quy trình trong sản xuất thông thường của sản phẩm nhà máy, tiết kiệm chi phí rất lớn có thể đạt được . Đã có một loạt các nỗ lực trong nhiều năm qua để đạt được mục tiêu này, với gần thất bại phổ quát. Trong những năm gần đây, Tuy nhiên , một loạt các phương pháp tiếp cận mới đã được phát triển và nỗ lực đã mở rộng ,dẫn đến một số cơ may thành công . Mười sáu nỗ lực hiện tại để giảm oxit kim loại titan hoặc hydride đã được xác định , cộng với một cách tiếp cận mới để giảm chi phí của các hydriding phế liệu . Các sản phẩm của các quá trình này dao động từ chất lỏng Ti mà có thể bị quăng vào tấm hình chữ nhật, để sản xuất tấm rắn, xốp như hình thức và bột . Trong hầu hết các trường hợp, nỗ lực hiện nay là tập trung vào quá trình phát triển với một lớp " CP " của vật chất của sản phẩm. Tuy nhiên , trong nhiều trường hợp , các yêu cầu của ứng dụng để hợp kim có được thực hiện, hoặc kỳ vọng thể hiện . Ít xác nhận tính linh hoạt để sản xuất một nhiều loại hợp kim phức tạp trực tiếp đã được cung cấp . May mắn thay , điều này là không có khả năng là một vấn đề nghiêm trọng đối với quá trình sản xuất bột như khả năng pha trộn bột CP bột hợp kim chủ và phát triển cấu trúc đồng nhất đã nhiều lần chứng minh . Một vấn đề chưa được giải quyết đối với các công nghệ sản xuất bột là điều trị của sản phẩm phản ứng vào bột của độ tinh khiết có thể sử dụng , kích thước hạt và hình thái học. Đối với các công nghệ sản xuất tấm , khả năng sản xuất một tấm hợp kim chiều dày bằng nhau , đồng nhất hóa học và đầy đủ thông suốt bề mặt để tránh điều quá mức cũng vẫn còn phải được chứng minh.

Một nỗ lực ban đầu đã được thực hiện để phân loại các công nghệ xác định theo loại sản phẩm dự kiến. Sự đa dạng của các hình thức sản phẩm, tuy nhiên, loại trừ này phân loại. Ngoài ra, vì không có danh mục tiêu chuẩn cho mỗi quá trình, một danh sách chữ cái cũng là không thực tế. Do đó, danh sách sau đây được trình bày trong một Để hoàn toàn ngẫu nhiên. Vị trí trong chuỗi không có liên quan đến bất kỳ yếu tố như tình trạng phát triển, kích thước của các nỗ lực, tổ chức phát triển hoặc bất kỳ mối quan hệ của tác giả đối với bất kỳ tổ chức.

4.1 FFC / Cambridge Quy trình:. Cambridge Univ, Qinetiq, British Titanium, TIMET. Mô tả quá trình : Quá trình này được dễ dàng nhất hiểu là điện giảm TiO2 rắn được đắm mình trong một CaCl điện nóng chảy. Hình 9 và 10 hiển thị quá trình tổng thể và các tế bào giảm đồ. Một bột TiO2 là hình thành bằng cách xử lý thông thường gốm vào một cathode thiêu kết hình chữ nhật kết hợp một dây dẫn . Cathode này sau đó được ngâm trong chất điện phân với một than chì cực dương . Reportedly12 , loại bỏ một lượng nhỏ oxy từ điện cách điện giai đoạn rutil chuyển đổi nó thành các giai đoạn tiến hành Magnelli cao ( TiO2 -x). Điện tiếp tục loại bỏ ôxy từ cực âm , nơi mà nó hòa tan trong điện và sau đó được gỡ bỏ như O2, CO hoặc CO2 ở cực dương . Ở điện áp sử dụng ,không có canxi lắng đọng . Thời gian xử lý là giữa 24 và 48 giờ , với kết quả nồng độ oxy thấp hơn 1000ppm và N2 5 - 20ppm . Thời gian còn cho phép xử lý mức độ O2 thấp hơn. Giảm đồng thời của một số oxit đã thông báo cho phép sản xuất của Ti- 6Al -4V hợp kim. Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


Chloride or sulphate route

Titanium Ore

FFC

Titanium

Titanium

Oxide Powder

Crush and

Wash

Mix with Binder Form Cathode

Shapes

FFC

Process

Convert to

Titanium

Sinter

Fig. 9 Mô tả sơ đồ của quá trình FFC-Cambridge 13

Gas bubbles

Titanium

dioxide

cathode Oxygen (converts to

titanium)

(O2, CO and CO2)

Graphit

e

anode

Molten

calcium

chloride

Fig. 10 Sơ đồ Mô tả của FFC-Cambridge Giảm Quy trình Bước 13

Tình trạng: Một tập đoàn bao gồm TIMET, Đại học Cambridge và Qinetiq, với thành viên trong nhóm thêm máy bay Boeing và U.C. Berkeley đã được trao một hợp đồng từ DARPA để phát triển và thương mại hóa quá trình này. Qinetiq có một số tế bào 1kg điều hành và tuyên bố có khả năng sản xuất bột của hầu như bất kỳ hợp kim. bột kích thước khoảng 100micron. Kế hoạch công bố là có quy mô thương mại số lượng vào năm 2004. Mối quan tâm: Hiện đã có sự chậm trễ đáng kể trong việc di chuyển đến các tế bào quy mô lớn hơn. Trong Ngoài ra, ít bột đã được làm sẵn cho các đối tượng bên ngoài mặc dù ý định công bố làm như vậy. Mối quan tâm đã được thể hiện trong điện và hóa học cơ bản của quá trình. Chi phí sản xuất các điện cực TiO2, bao gồm cả chi phí của TiO2 chính nó, vẫn còn là một mối quan tâm, cũng như chi phí giảm khối lượng giảm xuống bột có thể sử dụng. Thời gian quá trình lâu dài yêu cầu để giảm điện cực kim loại Ti cũng hạn chế khả năng chi phí thấp. Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


4.2 Armstrong trình : International Titanium bột

Mô tả quá trình : Quá trình này tạo Ti bởi việc giảm TiCl4 với natri, như hiện quá trình Hunter . Tuy nhiên , ITP đã phát minh ra một quy trình gần như liên tục trong tương phản với chế độ hàng loạt của Hunter . Một sơ đồ của quá trình này được thể hiện trong hình 11. Có một số điểm quan trọng mà phải được hiểu . Các phản ứng liên tục và diễn ra trong " Ti lò phản ứng . " natri lỏng được bơm qua một hình trụ buồng chứa một ống thứ hai tâm. Hơi TiCl4 được tiêm vào natri dòng thông qua này săm / vòi phun . Phản ứng xảy ra ngay lập tức hạ lưu

vòi phun, với Ti bột được thực hiện trong dòng Na dư thừa. Ti Na và NaCl là cách nhau bằng lọc, chưng cất và giặt giũ. Bột sản xuất có độ tinh khiết gần như của lớp tinh khiết thương mại 1 , trong đó có một nội dung Cl dưới 50 ppm . Các nhà máy thí điểm với một lò phản ứng đầy đủ quy mô đã đạt được nồng độ oxy thấp hơn 1000ppm . Bằng cách giảm đồng thời của clorua kim loại khác, nó có thể sản xuất hợp kim bột.. Hình 11 cho thấy một vài bước tái chế hoặc trong quy mô nhỏ hiện tại và nhà máy thí điểm, hoặc hình dung cho một nhà máy tích hợp trong tương lai. Chi phí study14 Camano cũng

điều tra quá trình này và kết luận rằng "có thể xảy ra nhất" kịch bản sản xuất Ti bột tại gần "chi phí" hiện nay (nên đã tuyên bố "giá") của miếng bọt biển ($ 3.54/lb). Một "lạc quan"kịch bản, trong đó bao gồm tái chế NaCl và TiCl4 lò phản ứng thiếu sẽ tạo ra bột với chi phí sản xuất $ 2.15/lb. Kịch bản sau này giả định rằng TiCl4 có thể sản xuất với chi phí thấp hơn giá mua từ các nhà cung cấp bên ngoài. các chi phí ước tính, tuy nhiên, không bao gồm lợi nhuận hoặc SG & A theo yêu cầu của một doanh nghiệp doanh nghiệp. Mặt khác, sản xuất của một Ti bột chất lượng ở mức giá này là một cải tiến lớn trong chi phí hiện tại của Ti bột, có thể là trong khoảng $ 20 -40/lb. Tình trạng: ITP đang trong quá trình điều hành một nhà máy thí điểm để tinh chỉnh thông số vận hành và kỹ thuật tách trong một chế độ liên tục. Ti lò phản ứng có khả năng hoạt động ở~ 2.000.000 £ mỗi năm tỷ lệ trong một giờ. Mở rộng quy mô vượt quá mức độ mà có thể liên quan đến sức chứa lớn hơn và nhiều lò phản ứng của cùng một thiết kế . Quy mô kinh tế sẽ có thể đến từ việc tích hợp một số các quy trình phụ trợ . Sản phẩm từ thí điểm quá trình sản xuất đã được kiểm tra kỹ lưỡng và phân tích để mô tả chất lượng của nó ,phân bố kích thước hình thái, và hạt . Bộ vi xử lý nóng chảy hạ lưu đã được thử nghiệm và xác nhận hiệu suất tốt của mẫu bột ITP. ITP đang làm việc với bột bộ vi xử lý trên cả hai quá trình và bột cải tiến để tối ưu hóa việc sử dụng các bột của công ty trong quá trình của họ . Mối quan tâm : Quá trình này đã được chứng minh để sản xuất bột sử dụng được, và là

đóng cửa để thương mại hóa. Vấn đề còn lại bao gồm thiết bị Thể hiện độ bền, tối ưu hóa các thiết bị tách và xác định chi phí vốn của một nhà máy tích hợp đầy đủ . Phát triển của các quá trình được sử dụng cho sản xuất kích thước hạt và hình thái học cần thiết cho các ứng dụng sản phẩm phải được hoàn thành, và chi phí của họ xác định.



Purchase Purchase Purchase NaCl TiO2 Ores Coke

NaCl Cl TiCl4 Purchase Electrolysis TiCl4 Reactor

Na

Na Melter TiCl4 Storage Na Solid Or Liq.

Liq. Na

Liq. Na Storage

Liq. Na

Ti Reactor

Liq. Na

Condenser Na Vapor

NaCl Solution

TiCl4 Liquid

TiCl4 Boiler

TiCl4 Vapor

Na, Ti, NaCl

Cooler

Key: Present Process

Cost Reductions

Filter

Ti, NaCl w/ residual Na

Distillation

Ti, NaCl

Wash

Ti Ti

NaCl Evaporator Dryer Powder

Fig.11 Armstrong / ITP trình Sơ đồ dòng chảy 15



4.3 MER Tổng công ty Quá trình Mô tả: MER đã phát triển một quá trình giảm điện là khác nhau đáng kể so với những người khác . Quá trình này sử dụng một cực dương gồm TiO2 cộng với một đại lý giảm , và một chất điện phân của halogenua hợp nhất có thể hỗn hợp. liên quan nền của công nghệ anode , áp dụng cho Mg và Al được cung cấp trong một bộ bằng sáng chế hết hạn. 16 Một sơ đồ của quá trình được thể hiện trong hình 1217 . TiO2 hoặc Rutile bột được trộn lẫn với vật liệu cácbon và chất kết dính, đúc thành hình thức điện và xử lý nhiệt để tạo thành một hỗn hợp cực dương . Ilmenit có thể được sử dụng để chứa sắt hợp kim nếu các tạp chất khác có thể được dung thứ. Cực dương có chứa một hỗn hợp giảm hợp chất TiO2 như TixOy -C. 3 ion ti được phát hành vào chất điện phân , là tiếp tục giảm và tiền gửi Ti rắn trên cathode . Một hỗn hợp CO / CO2 được phát hành ở cực dương . Ti thể được gửi như bột, vảy hoặc đặt cọc rắn như trong Figure13 . Dưới hình thức các khoản tiền gửi được xác định bởi thành phần muối và điều hành điều kiện . Bột với kích thước hạt 1-125 micromet đã được sản xuất , và hạt lớn hơn được cho là có thể. Kích thước hạt trung bình có thể được kiểm soát bởi điều kiện quá trình , nhưng sự phân bố kích thước hạt có thể đạt được đối với bất kỳ một kích thước trung bình chưa được xác định . Một thay thế cho sản xuất bột là trực tiếp sản xuất dạng rắn ( Fig.13 , c)). Mật độ rắn này đã không được báo cáo. Tuy nhiên ,sau khi điều trị một số trung gian, có thể hình dung được sau đó làm việc của quá trình nhà máy thông thường , tránh các bước nóng chảy và phân phôi . Tình trạng: MER đã được trao một hợp đồng DARPA cho sự phát triển của quá trình. Một mục tiêu của dự án này là để sản xuất phôi thép với 300 - 500 ppm oxy , thích hợp cho xử lý nhà máy . Kích thước tế bào hiện tại hoặc tỷ lệ sản xuất không được biết. Các thành viên khác trong hợp đồng này không được biết đến . Mối quan tâm : Trong khi các tạp chất được báo cáo là thấp , xác nhận phân tích là cần thiết. Chi phí chế biến cần phải được xác định. Sản xuất phù hợp của bất kỳ đặc biệt hình thức sản phẩm vẫn chưa được chứng minh . Lắng đọng tiền gửi rắn với mật độ , tính đồng nhất và cấu hình phù hợp cho chế biến nhà máy cần phải được xác nhận. như với hầu hết các quá trình đang phát triển, mở rộng quy mô , chấp nhận sản phẩm và kinh tế cần phải được phát triển.

4.4 SRI International 18

Mô tả quá trình: Quá trình này sử dụng nhiệt độ cao tầng sôi để chuyển đổi TiCl4 và clorua kim loại khác để Ti hoặc hợp kim đó được lắng đọng trên một hạt bề mặt của vật liệu tương tự. 18 Kích thước hạt rất linh hoạt từ micron đến hơn 1mm đường kính . Phân bố kích thước hạt được báo cáo là thu hẹp , và dường như phụ thuộc vào các hạt bề mặt nguyên liệu . Một lần chạy thử nghiệm của quá trình này trong thí nghiệm thăm dò trong phòng thí nghiệm , sử dụng các hạt Al2O3 như một chất nền được hiển thị sơ đồ trong Figure14 . Sản phẩm của một hoạt động khác nhau bằng cách sử dụng như là chất nền Si vi cầu được thể hiện trong Figure15 . Sản xuất cuối cùng của Ti bột sẽ sử dụng bất kỳ Ti Ti hoặc hợp kim

hạt chất nền . Chất nền này sẽ được sản xuất bằng cách nghiền khoảng 1% của sản phẩm kích thước nhỏ hơn và đưa trở lại vào lò phản ứng . Tính khả thi của sản xuất hợp kim có

được chứng minh . Nỗ lực gần đây đã tập trung vào các tính toán cân bằng cần thiết để

xác định các điều kiện thí nghiệm tối ưu để lắng đọng và Ti Ti- Al -V hợp kim. Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


Kiểm soát tạp chất được dự kiến sẽ là tuyệt vời, với độ tinh khiết phân tích đang được điều tra. Hợp kim hóa học rộng, bao gồm nhiều kim loại báo cáo có thể được sản xuất.

Fig. 12 Sơ đồ quá trình tổng hợp MER Anode 17

a) b) c) Fig.13. Tiền gửi titan trong, a) hạt, b) Flake, và c) Hình thức liên tục, sản xuất bởi tác phẩm muối khác nhau và điều kiện hoạt động của quá trình MER 17

Status: Quá trình này đang trong giai đoạn phòng thí nghiệm ban đầu của cuộc điều tra. SRI đã được trao tặng một Hợp đồng DARPA cho phát triển. Những nỗ lực ngắn hạn sẽ tập trung vào: nghiên cứu về thành phần và vi cấu trúc của bột kim loại, tốc độ tăng trưởng, và mức độ phản ứng; độ tinh khiết (O,C, N) phân tích, tiếp tục công việc khám phá tích tụ trong lớn hơn, giường cao; nghiên cứu sản phẩm tái chế và / hoặc xử lý, thiết kế lò phản ứng, chi phí, sản xuất bột cho thử nghiệm. Hiện nay không có người tham gia khác trong nhóm này. Tuy nhiên, các cuộc thảo luận được tổ chức với những người chơi lớn. Nỗ lực quy mô băng ghế dự bị được lên kế hoạch cho năm 2004, với phi công đầu xây dựng nhà máy và hoạt động trong giai đoạn 2004-2006, và sản xuất công nghiệp trong năm 2006. Mối quan tâm: Kinh tế sản xuất trong quan điểm về sự cần thiết cho hạt bề mặt,sử dụng TiCl4, và hiệu quả năng lượng chưa biết, so với tỷ lệ lắng đọng phải được xác định.



Fig. 14 Sơ đồ mạch của SRI International Ti bột Quy trình sản xuất.

Fig. 15 Ti-Si-V hợp kim đọng lại trên 23 mm Si lĩnh vực với quá trình quốc tế SRI.

4.5 BHP Billiton 19

Quá trình Mô tả: BHP Billiton là công ty tài nguyên đa dạng lớn nhất thế giới. Họ là một nhà lãnh đạo ngành công nghiệp hoặc đang trong gần vị trí dẫn đầu ngành trong hàng hóa lớn các doanh nghiệp, bao gồm nhôm, than năng lượng và than luyện kim, đồng, cốt thép hợp kim, quặng sắt và titan khoáng chất, và có lợi ích đáng kể trong dầu, khí đốt hoá lỏng khí thiên nhiên, niken, kim cương và bạc. Điều này bao gồm chuyên môn sâu rộng trong khoáng sản cát khai thác, làm giàu, và bằng thép, nhôm và đồng sản xuất. ít đã được công khai phát hành vào quá trình phát triển BHPB. Quá trình của họ là công bố dựa trên việc giảm điện của TiO2 trong bồn tắm CaCl2 dựa. Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


Họ đang rộng nỗ lực đáng kể vào sự hiểu biết nguyên tắc cơ bản của quá trình. Mục đích của họ là để đạt được sản xuất thương mại vào năm 2009. Tình trạng: quy mô hiện tại của quá trình này được thiết kế để chứng minh tính khả thi và sự hiểu biết về quá trình cơ bản. Một lượng nhỏ kim loại titan đã được sản xuất . Một cơ sở 1kg/hr quy mô tiểu phi công hiện đang được xây dựng mà sẽ chứng minh tính khả thi của khái niệm sản xuất, cung cấp quá trình thêm sự hiểu biết cơ bản và cung cấp dữ liệu kỹ thuật cho các thiết kế của một cơ sở sản xuất . Nó cũng sẽ cung cấp đầy đủ tài liệu để phát triển đầy đủ các quy trình phụ trợ bao gồm chế tạo . Cơ sở tiểu thí điểm dự kiến sẽ được hoàn thành vào đầu năm 2004. Mối quan tâm : Như với tất cả các quy trình điện phân muối nóng chảy , mối quan tâm ban đầu liên quan đến khả năng đạt được mức độ rất thấp clorua . Thành tựu kinh tế của các cấp oxy đầy đủ cũng là để được chứng minh . Cũng như với tất cả các công nghệ giảm mới nổi, kinh tế của quá trình tổng thể vẫn còn phải chứng minh . Cách tiếp cận BHP Billiton được hiểu khác nhau đáng kể từ quá trình EDO khác và ngày mục tiêu năm 2009 được cho là khả thi.

4.6 Idaho Titanium Technologies - Titanium Hydride Powder 20

Process Description: ITT là người được cấp phép cho các ứng dụng Ti từ Plasma dập tắt

Technologies Inc người giữ bằng sáng chế của công nghệ cơ bản được tách ra khỏi INEL

vào năm 1994. Quá trình này liên quan đến việc phân ly nhiệt , giảm TiCl4 . để thực hiện điều

này , nó đi TiCl4 thông qua một cung điện trong một buồng chân không , mà

làm nóng hơi đến hơn 4000 ° K tạo thành một plasma . Một dòng hydro mang khí

thông qua một vòi phun Delaval , nơi mà nó mở rộng và làm mát . Tác động cộng hưởng nhanh

chóng làm mát ( làm nguội ) , hiệu ứng giảm của hydro và hình thành HCl ngăn chặn trở lại

Phản ứng của Ti và Cl . Do đó, một bột hydride rất tốt được sản xuất bởi cơ bản

phản ứng.

Tình trạng: ITT đã được làm việc trên một cấp NIST ATP ( 10/1/01-9/31/04 ) để phát triển

công nghệ để tăng kích thước hạt này để khoảng 50 - 300micrometers , nơi nó có thể

được sử dụng trong nhiều luyện kim bột thông thường dựa trên xử lý . Như báo cáo này,

thành công đã đạt được trong sản xuất cầu , dường như không xốp , bột trong 1 - khoảng

10 micromet với " hẹp " kích thước hạt phân phối. các nhà phát triển tin kích thước hạt có

thể được thao tác như mong muốn. Không có phân tích tạp chất có sẵn .

Tuy nhiên, do việc sử dụng một hệ thống khép kín và bao gồm của hydro trong quá trình,

oxy là tuyên bố được rất thấp. Tương tự như vậy clorua được cho là rất thấp.

Clorua còn lại dự kiến sẽ được loại bỏ trong quá trình thiêu kết chân không sau này. không

xem xét đã được trao cho sản xuất bột hợp kim . Bột dự kiến sẽ được sẵn sàng cho thử

nghiệm vào đầu mùa thu năm 2003. Công nghệ mới duy trì liên tục phương thức hoạt động

quá trình , và khả năng để bắt đầu và ngừng sản xuất theo ý muốn. Đồng thời để giải quyết vấn đề kích thước hạt, độ bền và lò phản ứng năng lượng

hiệu quả đã được cải thiện. Khả năng tốc độ sản xuất hiện nay là £ 40. / Giờ.

Yếu tố chi phí được tuyên bố cho quá trình này bao gồm chi phí đơn giản và do đó thấp

thiết bị và nội dung lao động thấp. Trước khi những cải tiến hiện nay, Camanoe 14estimated

"chi phí quá trình" vào giữa giá trị, hay "hiện tại có khả năng" kịch bản, chi phí ~ 3,26 $ /

lb, chỉ thấp hơn giá thị trường thế giới gần đây cho miếng bọt biển. Điều này phải được

thêm vào bình thường. Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


chi phí kinh doanh, mà thường thêm đến 40% chi phí sản xuất. Ảnh hưởng của quá trình thay đổi gần đây về chi phí là không rõ. Mối quan tâm: Các sản phẩm của quá trình này, là một hydride, có thể có lợi thế trong luyện kim bột sản xuất của một số thành phần rời rạc, nó sẽ được sử dụng hạn chế, tuy nhiên, không dehydriding, sản xuất sản phẩm nhà máy nói chung. Sử dụng TiCl4, trong khi cung cấp một phương pháp làm sạch, cũng đặt một gánh nặng chi phí về quy trình, trong đó một số công nghệ khác đang tìm cách loại bỏ. Trong khi mối quan tâm nghiêm trọng về trước kích thước hạt nhỏ dường như đã được giải quyết thành công, các mục tiêu của NIST chương trình cho 50-300micrometers phù hợp với nhu cầu ngành công nghiệp, và cần phải được chứng minh. Tương tự như vậy, phân tích cẩn thận mức độ tạp chất là cần thiết để đáp ứng nhu cầu thương mại. Để đạt được chi phí tối thiểu, sản phẩm của phản ứng HCl phải kinh tế tái chế hoặc bán.

4.7 Ginatta

Quá trình Mô tả: Tiến sĩ Ginatta phát triển các nguyên tắc cơ bản của quá trình này như một

luận án tại Đại học Mỏ Colorado , và tiếp tục phát triển thông qua nhiều khái niệm sản xuất khác nhau . Trong các phương pháp năm 1980 đã được phát triển để điện phân là sản xuất rắn Ti lắng đọng trên cực âm đã được định kỳ loại bỏ, do đó cung cấp một quá trình liên tục . 21, 22 Công nghệ này đã được hỗ trợ một phần bởi và được phép RMI 1985-1991 . Nó báo cáo đạt sản lượng 70 tấn / năm 1985. 23 vấn đề kỹ thuật liên quan đến multivalency và sản xuất kim loại lỏng kết quả trong chi phí sản xuất cao . Vào năm 1992, những vấn đề này và một thị trường suy thoái gây ra RMI để rút lui khỏi dự án. Các vấn đề khác nhau với công nghệ trước đây đã được giải quyết bởi Ginatta , dẫn đến một khái niệm mới trong đó sản xuất Ti lỏng. 24-26 Đây là một quá trình điện phân , trong đó hơi TiCl4 được tiêm vào một chất điện phân halogen nó ở đâu hấp thụ. Một " interphase ca- đa " tách Ti cathode nóng chảy từ điện . Giai đoạn này bao gồm nhiều lớp của các ion K , Ca, Ti , Cl, F và một số

nguyên tố K và Ca . Các lớp có trạng thái ôxi hóa khác nhau của các loài, với lớp dưới cùng sản xuất chất lỏng Ti , mà rơi vào hồ bơi nóng chảy. Ti được chứa bởi một làm mát bằng nước Cu thử thách , để một lớp đông lạnh của Ti ở phía dưới và xỉ xung quanh điện cung cấp vật liệu cách nhiệt và bảo vệ từ halogenua . Được biết, Ti phế liệu rắn và hợp kim các yếu tố có thể được giới thiệu hoặc thông qua giải pháp trong TiCl4 , hoặc rắn đo thông qua một trung chuyển vít . Lớp Ti rắn có thể được phép phát triển hoặc trong một hình học tế bào cố định, hoặc bằng cách sử dụng một lò sưởi di động . Trong cả hai trường hợp , lò sưởi được hạ xuống và tấm kiên cố và điện giải có thể được gỡ bỏ, như thể hiện trong hình 16 . khởi động thời gian cho một đợt tiếp theo được báo cáo là chỉ có 6 phút. 27 Một tuyên bố này

công nghệ cho phép chất lỏng Ti được khai thác từ các tàu phản ứng thành một riêng biệt

buồng . Trong cấu hình này , người ta có thể hình dung việc sử dụng nó để cung cấp kim loại lỏng cho đúc, hoặc để nuôi một loạt các tấm hoặc phôi nấm mốc. Trong trường hợp này , nó có thể coi là một quá trình liên tục. Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


Fig. 16 Kiên cố hóa điện giải và Ti Cathode từ Ginatta trình. 26

Status: Các nhà máy thí điểm sản xuất hiện tại 250mm , đường kính phôi . Sản xuất tấm 1 x

4 x 0,5 m đang được xem xét .

Mối quan tâm : Quá trình này là khá phức tạp , vì vậy không có khả năng được nhân đôi bởi những người khác .

Các vấn đề kỹ thuật mà buộc phải đóng cửa các nỗ lực trước đó được báo cáo là không

là nghiêm trọng trong tế bào nhiệt độ cao hiện nay . Xác nhận chất lượng sản phẩm

sẽ được khuyến khích . Việc sử dụng các TiCl4 là một yếu tố hạn chế về giảm chi phí nếu nó

sản xuất không được tích hợp vào quá trình này . Tương tự như vậy , Cl khí hoặc phải được xử lý,

bán hoặc tái chế. Chưa có nghiên cứu chi phí dường như là có sẵn . Nếu hoạt động trong chế độ hàng loạt ,

khởi động và tắt chi phí sẽ thêm vào chi phí sản xuất . Nếu hoạt động trong thức ăn lỏng

chế độ , khả năng bắt đầu và ngừng các dòng chất lỏng cần phải được chứng minh . các

khả năng thêm các yếu tố hợp kim hoặc phế liệu và đạt được một đặc đều xuất hiện rất khó khăn;

trong một chế độ ăn lỏng, một phần trạng thái ổn định có thể đạt được , nhưng điều này cũng phải

được chứng minh.

4.8 OS Process. Process Description: Giáo sư Suzuki và Ono của Đại học Kyoto

đã điều tra các chi tiết của việc giảm calciothermic của TiO2 và phát triển một quy trình để Ti

sản xuất được tiến hành đối với thương mại . Trong gần đây nhất của họ publications28 -32 mà

họ cung cấp chi tiết về cơ chế giảm TiO2 trong Ca / CaO /CaCl2 giải pháp phòng tắm . Một sơ đồ

của một thiết lập thử nghiệm hành nghề

quá trình được thể hiện trong hình 17. Tại 1.173 º K, CaCl2 có thể hòa tan 3,9 mol % Ca , nhưng

khoảng 20 % CaO nốt ruồi . Điện được thực hiện trên điện áp phân hủy

CaO , nhưng dưới đây là của CaCl2 . Trong quá trình này , Ca 2 được giảm xuống Ca ở cực âm ,

và O2 được sản xuất tại cực dương, kết hợp với C để tạo thành CO / CO2. Có thể thấy rằng

khi các hạt TiO2 được tiếp xúc với cực âm , oxy thấp Ti thể được sản xuất ,

trong khi nếu các hạt bị cô lập bằng điện , chỉ suboxides được sản xuất . này

hành vi là do , ít nhất là một phần, nồng độ cao của Ca trên cathode .

2000 ppm oxy đã đạt được trong 3 giờ, 420 ppm oxy đã đạt được trong 24 giờ,

và dưới 100 ppm đã đạt được, tại những thời điểm có lẽ là lâu hơn. Sản phẩm của

giảm là hạt nhẹ thiêu kết . Thành phần tắm tối ưu đã được tìm thấy a Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


Thành phần CaO trong khoảng 1-6 nốt ruồi%; nội dung CaO cao hơn đã được tìm thấy để làm chậm giảm do giải thể chậm hơn của sản phẩm phản ứng CaO. Một thiết kế di động cho sản xuất liên tục của Ti đã được đề xuất, và khả năng sử dụng cực dương trơ thảo luận. Hình thành bột carbon lúc khởi động của bồn tắm đã được mô tả, và do ban đầu Ca giảm CO2 hòa tan. Sau khi khởi động, carbon được gửi chỉ ở anode.

Fig. 17 Schematic of OS Calciothermic Process for TiO2 Reduction. 29

Status: Áp dụng công nghiệp của quá trình đã bắt đầu hợp tác với một Nhật Bản

công ty luyện nhôm . Tuy nhiên , nó được báo cáo để yêu cầu giải pháp của nhiều vấn đề

trước khi sản phẩm chất lượng có sẵn trên một quy mô lớn. Hoạt động của một " bùn " được tắm trong không khí đã thành công trong việc bảo vệ Ca giảm. Sản xuất ti trong phòng tắm này đang được giải quyết.

Mối quan tâm : Việc sản xuất oxy thấp Ti trong thời gian hợp lý và chi phí vừa phải với quá trình này xuất hiện khả thi. Tuy nhiên , tách biệt của sản phẩm Ti từ phòng tắm thành phần , và thanh lọc mức Cl đến rất thấp vẫn đang được giải quyết. Ngoài ra, việc xử lý các khối u Ti vào hình thức sử dụng , trừ thức ăn như quá trình nóng chảy cũng không được giải quyết. Các hoạt động này có thể thêm đáng kể chi phí . Cuối cùng,giảm đã được thảo luận là một quá trình hoàn toàn calciothermic . Tuy nhiên,khả năng tham gia của giảm điện của suboxides được sản xuất bởi quá trình calciothermic chưa được giải quyết.

4.9 Millennium Chemical 33

Process Description: Thiên niên kỷ hóa chất là nước sản xuất lớn thứ hai thế giới titanium dioxide (TiO2) và người bán buôn lớn nhất của titan tetraclorua (TiCl4) ở Bắc Mỹ và châu Âu. Như vậy, họ có một vị trí vững chắc trong trung gian nguyên liệu cho cả hai TiCl4 và TiO2 dựa quá trình sản xuất kim loại Ti. thiên niên kỷ là tùy chọn cho phép nó để tích hợp theo chiều dọc từ vị trí của mình vào một nhà sản xuất điều tra các sản phẩm kim loại titan. Họ đang phát triển một quá trình sản xuất và Ti Ti hợp kim bột.Tình trạng: Không có thông tin chi tiết của quá trình hoặc tình trạng hiện tại của nó có sẵn. Không có thông báo dự kiến trước khi về giữa 2004.



Concerns: It is difficult to formulate concerns until more is known of the process.

4.10 MIR-Chem Mô tả quá trình: Ít được xuất bản trên sự hợp tác của MIR-Chem và Đại học Bremen. Theo một bài thuyết trình tháng 7 năm 2003 tại Hội nghị Ti-2003 trong Hamburg34, nhóm này đang phát triển một quá trình dựa trên phương trình: TiO2+ 2 I2 + 2 CO = TiI2 + 2 CO2

Quá trình này được thực hiện trên hạt titanic tổ chức tại một " lò phản ứng run rẩy," nơi mô hình dao động của các hạt , tương tự xuất hiện các mẫu Moire , xảy ra. Này mô hình quasiperiodic , gọi là một sự bất ổn định thủy động lực học Faraday , là tham số kích thích của sóng bề mặt qua dao động theo chiều dọc của một đáy container phẳng điền với chất lỏng. Kết quả là, mô hình xuất hiện trên bề mặt, và trong trường hợp của bùn ,gây ra các mô hình trong các hạt. Tác động năng lượng cao giữa các hạt cung cấp năng lượng cần thiết cho các phản ứng để tiến hành. Các cơ chế phản ứng cũng được gọi là một "Phản ứng Tribo - hóa học. " Trong sự hình thành của TiI2 , quá trình sống thời gian là về trình tự bốn ngày. Sau phản ứng này, TiI2 được nhiệt điện ly để Ti và I2 , và i-ốt tái chế. Biết thêm chi tiết có thể có sẵn trong phiên bản in của bài viết này .

Tình trạng: Không biết Mối quan tâm : Thời gian dừng của quá trình này có thể xuất hiện rất lâu để đạt được chi phí thấp. Không có dữ liệu có sẵn hiện nay trên đặc tính sản phẩm hoặc dự kiến chi phí. 4.11 CSIR 35

Quá trình Mô tả: Nam Phi là một trong những nhà cung cấp chính của quặng titan. như như vậy, nó có một quan tâm mạnh mẽ trong việc thúc đẩy sử dụng titan, và trong việc tăng thêm giá trị của khoáng chất của nó . CSIR là một Hội đồng khoa học Nam Phi hoạt động như một thị trường định hướng hợp đồng và tập đoàn đối tác nghiên cứu cho các khách hàng và các bên liên quan . nó có phát triển các nguyên tắc cơ bản của một quá trình sản xuất Ti từ TiCl4 và hydro như một khử . Ti tinh khiết ở dạng miếng bọt biển được quy hoạch như sản phẩm. chi phí sơ bộ ước tính cho thấy giá cả cạnh tranh với chi phí sản xuất tối thiểu là Ti miếng bọt biển thông qua các nhà máy Kroll hiện có. Tình trạng: Bằng chứng về khái niệm công việc thử nghiệm đã được hoàn thành và sơ bộ bằng sáng chế . CSIR cũng đang có kế hoạch một tập đoàn phát triển công nghệ kim loại titan,và đang dự đoán chính tài trợ cho giai đoạn đầu của sự phát triển đó. Mối quan tâm : Đó là quá sớm phát triển để hiểu những mối quan tâm đó phải được giải quyết. Hiểu biết thêm về sản phẩm và chi phí sẽ là cần thiết để xác định sản phẩm sẽ cạnh tranh với Kroll miếng bọt biển hoặc mới khác đang nổi lên công nghệ. 4.12 Quebec (Rio Tinto) sắt và Titanium Quá trình Mô tả: Québec sắt và Titanium (QIT) với khai thác khoáng sản và luyện kim hoạt động ở Québec, Canada được công nhận là một nhà sản xuất trên thế giới của xỉ titanic

(Sorelslag, và UGS). QIT cùng với Richards Bay Khoáng sản (RBM) với các hoạt động trong Nam Phi đảm bảo một vị trí hàng đầu của công ty mẹ Rio Tinto của họ trong TiO2 Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


kinh doanh . Gần đây họ đã nộp một bằng sáng chế quốc tế về Application36

chuyển đổi điện xỉ titan để Ti kim loại. Khái niệm này được thể hiện từ ứng dụng bằng sáng chế trong Hình 18. Các sản phẩm của quá trình này là chất lỏng Ti , có thể đúc thành các thỏi , phôi thép hoặc nấm mốc. Có một số biến thể của khái niệm này, với điện khác nhau, cực dương và phương pháp hoạt động . Tuy nhiên , khái niệm chính bao gồm đổ chất điện phân muối nóng chảy , chẳng hạn như CaF2 vào buồng , sau đó đổ trong xỉ titan nóng chảy được phép định cư dưới điện , tiếp theo điện phân. Rắn điện , xỉ và kim loại hình thức một hộp sọ bảo vệ tự xếp hàng trên tường và sàn của tế bào. Hộp sọ này là một tính năng quan trọng của quá trình mà giải quyết vấn đề ngăn chặn cho một sự kết hợp tan ăn mòn. Thực hành này được sử dụng trong của họ lớn điện hồ quang Lò ( EAF ) để nấu chảy ilmenit . Các điện có thể được thực ra trong một hoặc hai bước. Trong quá trình hai bước , bước đầu tiên điện thanh lọc xỉ bằng cách loại bỏ các loài ít phản ứng như Fe , Cr , Mn, V , vv giọt hình thành ở các giao diện cực âm điện / xỉ , và do sự khác biệt mật độ , rơi xuống buồng sàn . Hỗn hợp kim loại này thu thập và được loại bỏ thông qua một lỗ vòi nước . Sau khi phản ứng này

hoàn tất, bước thứ hai , hoạt động ở nhiệt độ cao , electrolyzes Ti từ xỉ , mà còn thu thập tại sàn buồng và được loại bỏ thông qua lỗ vòi nước. Nếu quá trình này được thực hiện chỉ trong một điện bước một hỗn hợp của titanic xỉ ( Sorelslag ) và nâng cấp xỉ titanic ( UGS ) được sử dụng bảo hiểm mà tổng hàm lượng sắt

đủ thấp ( 1,4 wt . % FeO ) để tránh yêu cầu gỡ bỏ nó . Nếu không, hoạt động của quá trình này là như mô tả ở trên . Nóng chảy xỉ titanic có thể được cung cấp liên tục để buồng hoặc bằng cách kết nối điện phân để một EAF hoạt động mà không lộ xỉ titanic nóng chảy vào khí quyển hoặc bằng cách cho ăn rắn xỉ titanic đến sự tan chảy trong khi hoạt động liên tục. Vì nhiều hợp kim mới chi phí thấp cho ô tô và các thị trường có hàm lượng sắt đáng kể , mức độ Fe này không còn là một vấn đề . kim loại khác oxit có thể được thêm vào sự tan chảy để có được các hợp kim khác nhau. Ví dụ, nhôm và pentôxít vanadi có thể được thêm vào để có được ASTM lớp 5 (Ti - 6Al -4V ) .

Chất lượng của thỏi titan được đo bằng cách sử dụng tiêu chuẩn sử dụng để hội đủ điều kiện thỏi titan (ví dụ , ASTM B265 ) như là một tài liệu tham khảo chính .

Tình trạng: công việc đáng kể đã được thực hiện rõ ràng về quá trình QIT . kể từ khi dữ liệu

được bao gồm trong ứng dụng cho một loạt các thiết kế di động và các chế độ hoạt động , trận chung kết cấu hình quá trình được dựa trên nhiều lần lặp lại các khái niệm thiết kế. không có thông tin có sẵn , tuy nhiên , năng lực sản xuất hiện tại , kế hoạch thương mại hóa.

Mối quan tâm : Như với các quá trình đang phát triển khác , trình diễn lặp đi lặp lại của thành phần kiểm soát chất lượng và các biện pháp khác là cần thiết. Không phân tích chi phí của quá trình này là có sẵn. Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


Fig. 18 Basic Concept of QIT Electrolytic Ti Production36

4.13 EMR/MSE Quá trình (Đại học Tokyo): Phản ứng điện tử trung gian / nóng chảy muối điện phân 37

( Giáo sư T. Okabe là tốt nghiệp Đại học Kyoto , nơi ông học theo giáo sư Ono [xem hệ điều hành quá trình ] . Nhóm của mình tại Tokyo hiện đang học điện và xử lý metallothermic . Ông đã phát triển hai quy trình mới để giảm TiO2 . ) Mô tả quá trình : quá trình này được thể hiện bằng sơ đồ trong Hình 19. Bột TiO2 hoặc một phôi được đặt trong một chủ thể hiện ở phía bên trái . A Ca + 18 % khối lượng Ni hợp kim đặt ở dưới cùng của lò phản ứng , và một anode carbon được cung cấp . trong bước giảm , không có hiện tại được cung cấp cho các anode carbon, nhưng một tế bào điện hình thức giữa cực âm TiO2 và Ca hợp kim " khử ". Trong giai đoạn này của chu kỳ quy trình , TiO2 giảm và các ion Ca được hình thành. Titan tinh khiết được báo cáo là sản xuất . Kết quả thử nghiệm trên mô phỏng bên trái ( giảm ) bên của tế bào đã thực hiện và sản xuất titan với mức tạp chất vào thứ tự của 0.15 - . 0,2 % khối lượng Ca , 0,2-0,5 Fe, 0,04-0,16 Ni và 0,35-0,65 O2 . Thời gian trình là vào thứ tự của 2 4 giờ. Vi cấu trúc của Ti sản xuất được thể hiện trong hình 20 . Điều thú vị là , chỉ có khoảng 5% phí cần thiết để giảm TiO2 hiện tại thực sự đi qua mạch . Cơ chế của quá trình này đang được thảo luận. Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


Current monitor

/ controller e-

TiO 2 CaCl2

e-

molten salt

Carbon anode

Ca-X alloy

Fig. 19 Schematic of Okabe EMR / MSE Process 37

5ƒm

Fig. 20 Titanium Produced by the EMR / MSE Process 37

Phía bên phải của các tế bào trong Hình 19 được hình thành như đang được vận hành vào các thời điểm khác nhau hơn so với giảm xuất hiện ở phía bên trái. Mỗi lần như thế, các ion Ca được dự kiến sẽ giảm và các hợp kim Ca bổ sung. Tình trạng: Quá trình này đang trong giai đoạn phát triển ban đầu. Cơ chế phản ứng không được xác định.

Mối quan tâm: Cho đến khi không chắc chắn cơ chế hiện tại được giải quyết và làm việc nhiều hơn được thực hiện trong quá trình hoàn tất, không có đánh giá có thể được thực hiện.

4.14 Preform Reduction Process (University of Tokyo) 38

Mô tả quá trình : quá trình này , cũng được phát triển bởi Giáo sư Okabe , được thể hiện bằng sơ đồ trong Hình 21. TiO2 và thông lượng của một trong hai hoặc CaO CaCl2 được hình thành vào một phôi và tổ chức có liên hệ với tối thiểu trong không gian phía trên một bể nấu chảy kim loại Ca . Hơi ( và thông lượng ? ) Phản ứng với TiO2 , để lại Ti và CaO . Lọc và rửa của sản phẩm sản xuất titan như thể hiện trong hình 22 . Nhiệt độ khác , chất giúp chảy và tỷ lệ thông lượng / TiO2 kích thước sản xuất bột khác nhau và hình thái học . Ca nội dung của sản phẩm cuối cùng đã không được báo cáo đầy đủ. Hàm lượng oxy là vào thứ tự của 2.800 ppm . Cơ chế của quá trình này đang được điều tra . Tình trạng: Quá trình này đang trong giai đoạn phát triển ban đầu . Mối quan tâm : Oxy thể đạt được và Ca nội dung cần phải được xác định. Kể từ khi phản ứng tỏa nhiệt là rất cao , điều khiển nhiệt độ thích hợp có thể làm cho quy mô lên của quá trình khó khăn. Nồng độ của sản phẩm phản ứng và tái chế của họ có thể tốn kém. Không có dự toán tổng thể có sẵn.



21 Sơ đồ Okabe phôi giảm quá trình

Feed preform

(TiO2 feed + flux)

Reductant vapor

Reductant (R = Ca)

Fig. 21 Sơ đồ Okabe phôi giảm quá trình 38

(a) 1073 K

EDS analysis (mass%)

Ti Ca O Fe Ni

5 µm 82.85 9.19 7.63 0.15 0. 18

(b) 1173 K


Ti Fe Ni

5 µm 99.85 0.04 0.11

(c) 1273 K


Ti Fe Ni

5 µm 99.88 0.10 0.02

Vả . 22 Ti bột sản xuất bởi quá trình giảm Okabe phôi trong 6 giờ và Ca / Ti

Tỷ lệ 0,5 38

4.15 VARTECH , Inc 39

VARTECH đã nhận được một hợp đồng Cơ quan phòng thủ tên lửa SBIR để phát triển một hơi quá trình giai đoạn để tạo ra bột titan. Quá trình sử dụng TiCl4 hơi và một khí chất khử phản ứng trong môi trường khí trơ . Mục tiêu chính của các dự án là làm cho bột vào một "chi phí" $ 3 - 5 / lb với số lượng lớn . Quá trình này đang trong giai đoạn phát triển ban đầu và không có thêm chi tiết có sẵn. Do đó nó là không thể tiếp tục mô tả quá trình , tình trạng hoặc quan tâm của mình .

4.16 Tây Bắc Inst . cho Non-Ferrous Metals (NIN ) - Trung Quốc 40

Quá trình Mô tả: Viện Dinh dưỡng đang làm việc để giảm chi phí hydride bột / dehydride

thực hiện hoặc từ xốp, phôi hoặc phế liệu. Do đó, nỗ lực này là không giảm mới

công nghệ , nhưng được bao gồm ở đây như là một chi phí bổ sung , hoặc có thể miễn phí

quá trình giảm . Hai cách tiếp cận đang được theo đuổi . Trong lần đầu tiên , quá trình hiệu quả. Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


efforts such as fast crushing, automatic grading, gas protection and fast hydriding are being developed. The second effort is in developing a “motive HDH” process in which the material being hydrided is simultaneously being attrited to break up the 20 - 30 µm diffusion layer and thus speed the process. Combination of these approaches is expected to reduce process cost from ~$12.5 - 16.3/kg down to ~$2.4 - 2.9/kg. Status: Pilot facilities are scheduled to be tested Concerns: There is some concern with methods of raw material preparation. Success of the other new Ti reduction technologies could either make this process redundant, or could be viewed as candidates for application of the technology for comminution of their process product. 4.17 Idaho Research Foundation 41

Process Description: This process has been termed “Mechanochemical Processing,” since the reaction is energized by the mechanical energy of particle impingement by milling media, rather than by thermal energy. Powders such as magnesium or calcium metal, or their hydrides are placed in a milling apparatus such as ball, rod or attrition mill along with TiCl4 liquid. Milling reportedly promotes the solid state chemical reaction. Calcium hydride is preferred as the product is Ti hydride. Patent data shows that Al and V chlorides may also be utilized to produce alloy powder. Status: The concept has been demonstrated and the process is in the research stage. Concerns: Use of TiCl4 and other chlorides, and metallic or hydride reductant may lead to high cost. The ability to scale up to large quantity production would need to be demonstrated. Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


5.0 Developing Alloy and Product Technologies

A great variety of activities are taking place worldwide on many subjects related to reducing the cost of processing titanium, developing lower cost alloys and in applications technology. Only a few such activities will be discussed here, and the discussion will focus mainly on those topics of interest to vehicular and industrial applications. Discussion is limited to providing only a few of the key points available at the present time. Several recent or upcoming publications are of interest to those in this field. 42-45

5.1 Alloy Development

• Comparison of ingot and PM routes to production of a Ti-10V-2Fe-3Al alloy showed that while UTS was similar, tensile elongation was higher for the PM approach, and tensile property variability was reduced by 40-60%. This finding has important implications for establishment of design allowables. 46

• A particulate reinforced alloy, Ti-6Al-4V-2Mo-1Fe+10vol.% TiB2, has been developed for engine valve applications. Processing uses hydride Ti powder, master alloys and boride particles. High matrix-boride coherence, in part due to close CTE match, produces double the fatigue strength of ordinary Ti alloys, with low wear and increased elastic constant. Valve use is limited to intake position due to temperature limits. ~0.5 million valves have been used in the Toyota Alzeta; high cost has limited further use. 47

• A new type of alloy, termed “Gum Metal,” has been developed with the following characteristics, and as illustrated in Figure 23:48

o Extremely low elastic modulus with extremely high strength o Super-elasticity, capable of enormous elastic deformation exceeding 2.5%,

displaying non-linear elastic deformation behavior (Hooke's Law does not hold true).

o Super-plasticity that allows cold working of 99.9% or more without work- hardening. Composition is Ti + 25 mole % (Ta, Nb, V) + (Zr, Hf, O) and fabrication is via

compaction of elemental powders. Applications include automotive springs, seals, diaphragms, medical and consumer products.

Fig. 23 Characteristics of Gum Metal48



• A new alloy for improved oxidation resistance and reduced cost has been developed for exhaust system applications.49 Composition was optimized at 1.5% Al on a CP Grade 1 base. Objectives included workability equal to Gr 2, with high temperature strength and heat resistance greater than Gr 2. Ultimate and 0.2% yield strength are greater than Gr 2, with 0.2% proof stress equal to 304 stainless steel below 400ºC. Oxidation is only 2/3 that of Gr 2 at 700ºC. Strip has been made into welded tube, with less property degradation than Gr 2. For heat exchanger applications, it has hydrogen resistance superior to Gr 2.

• A low cost α/βalloy with improved machinability and properties equivalent to Ti-6Al- 4V has been developed. Cost was reduced by design of the alloy to utilize scrap and low cost master alloy in a single electron beam melt process. Target applications include automotive forgings, armor and land based structures. 50

5.2 Powder Consolidation

A majority of the emerging reduction technologies described in Section 4 are designed to produce powder. This powder may be usable in the existing titanium powder metallurgy industry. PM, however, represents only a few percent of the overall titanium industry. The reason is only partially explained by the high cost of current quality powders. Very few PM companies provide titanium parts. Explanations for this have included the high cost of powder, lack of familiarity by designers, inadequate sintering facilities and binder systems that result in high interstitial content in finished parts. Reference 1 describes activities by ADMA and Dynamet Technologies to develop powder based titanium business, which has been increasing. A recent review51 of approaches such as these provides additional insight. It has also been reported that Advanced Forming Technology, a unit of Precision Castparts, is preparing to provide commercial titanium PM products.52 Availability of new, high quality, lower cost powders can be expected to have a positive influence on the Ti PM industry, but the other factors are likely to restrict the rate of growth.

Little work has been done on methods of using powder to develop alternative routes to products such as bar, wire, sheet, plate and forgings. However, there appears to be considerable promise for significant cost reduction by process routes that avoid the costs of conventional melt and mill processing. Figure 2, above showed an estimate of the relative contributions of process steps to the cost of plate, and Figure 1 showed the reduction in process steps conceivable with the emerging direct reduction powder processes. The process arrow for direct powder, however, includes processes yet to be developed for consolidation and forming of powders into plate or sheet which can be rolled and heat treated to the desired end product. Even less attention has been given to use of these powders to reduce the cost of extrusions and forgings.

Work in the 1950‟s and 1960‟s at du Pont Company53-57 demonstrated the feasibility of producing titanium plate, sheet and bar from powder. That work was abandoned, however, when welding was attempted on the resulting product without success. It was concluded that in order for this set of processes to be viable, chloride levels in the powder would need to be below 0.005% (50ppm), whereas available powders had



chloride in the range of 0.01 to 0.05%. 58 du Pont also found that successful compaction required irregularly shaped particles rather than the spherical particles preferred by molding processes. Table 2 provides a summary of some of this work.

Table 2. Summary of Ti Alloy Pressing Procedures from duPont Patents. Blend Initial Partial Intermed. Anneal Final Cold Final

(m=mesh; Forming Homogeniz. Reduction Reduction Homogeniz. 6-4=Note) (tsi=tons/in2)

.85 -60m Ti; Direct to 15min To 0.010” 30min To 0.003” 900ºC, 1hr .15 -270m 6-4 0.060” strip @1200ºC @1030ºC + 600ºC, 1hr

.9 -60m Ti; 5x5x.35” 20min 45-65% 30min To 0.030” 1100ºC, 4hr .1 6-4 @ 12.5 tsi; @1025ºC Reduction @1065ºC No porosity

73% dense 77% dense

.9 -60m Ti; Direct to 15min To 0.002” 30min To 0.001” 850ºC, 30min. .1 6-4 0.011” strip @1000ºC @ 1010ºC

85% dense

.9 -60m Ti; 2” dia. X 4” 15min Heated 600ºC 1200ºC 1hr .1 -200m 6-4 isopress @ @ 1065ºC Argon;

25tsi Extruded 4:1

.9 -60m Ti; 5x5x1” 30min 1” sq. x 5” bar 30min 2 bars cold 1200ºC 15min .1 -200m 6-4 12 tsi @ 1030ºC cold forged to @ 1000ºC rolled & 2

73% dense .6”sq x 10” @600ºC to @ 20 to 60tsi 0.3” dia rods 100% dense

.730 -60+200 Direct to 15min Cold rolled on 15min Cold rolled on 1300ºC 15min Ti; -20+325 m 0.027” strip @ 1300ºC Ar; 2-high mill to @ 650ºC 4-high to Beta .13V, .11Cr, induction 0.020” 0.010”

.03Al 89% dense

282pts Ti - Direct to 15min Cold rolled to 15min Cold rolled to 450ºC 1hr 60m; 0.008-0.010” @1200ºC He 0.005-0.007” @ 1200ºC He 0.001”

6pts -60m Cr; strip 90% dense 100% dense

6pts-100m Fe

6pts-100mMo

Note: 6-4 is 60%Al, 40%V master alloy powder

This work reportedly produced product of comparable microstructure and properties to conventionally processed alloys, other than the high chloride content. Use of the elemental or master alloy blends to produce completely homogenized alloy was

established.

5.3 Solid Freeform Fabrication The subject of solid freeform fabrication has received great attention, with application to a wide variety of materials, and with many processes. A few of the activities applying these techniques to titanium are as follows: • Electron Beam Melting: An electron beam, controlled by a CAD file, scans the surface of a powder bed, fusing the material only in the area of the desired part. Layers of powder are sequentially spread and fused as above to create a 3D structure, as shown in Figure 24.59, 60

• A similar process, but with the use of a laser as the heat source has been used successfully by Trumpf to produce complex shapes such as that shown in Figure Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


25.61 Figure 26 shows the principle of an AeroMet Laser Additive Manufacturing unit.

Fig. 24 STL File, E Beam Process and Finished SFF Part 59

Fig. 25 Complex Ti-6-4 Parts by Trumpf Fig. 26 AeroMet Laser Additive Laser Melting Technology 61 Manufacturing Using Powder 62

• Laser Precision Metal Deposition uses flat wire fed into a melt pool formed using a laser as shown in Figure 27. 63, 64 This process is used to build up portions of a structure on a substrate in order to avoid extensive machining away of unwanted material. The process is entering production in aerospace manufacturing.

• The Plasma Transferred Arc (PTA) process is being developed and demonstrated for production of titanium components by MER Corp.65. The process is shown schematically in Figure 28, along with a titanium deposit. Plasma transferred arc was selected as a heat source for expected advantages in deposit purity, capital and operating cost, and build rate. Tensile properties in PTA deposits comparable to cast, wrought and laser deposited Ti-6Al-4V alloy have been demonstrated. Ti has been deposited on steel directly and with Ta, Nb, V or Ni intermediate layers. Ti-6Al- 4V-WC cermet has also been deposited on Ti-6Al-4V to provide wear resistant surfaces on Ti alloy structures. Near net shape preforms have been used to produce a variety of components.



Fig. 27 H&R Technologies‟ Laser Flat Wire Deposition 64

Fig. 28 Schematic of MER Corp. Plasma Transferred Arc SFF Fabrication Process and Deposited Ti-6Al-4V Alloy Preform.65

5.4 Applications

A list of new applications for titanium would be lengthy enough to deserve a dedicated study. No attempt has been made at such a comprehensive list, other than for heavy duty vehicles1. However, a few technology and applications papers from the Ti-2003 Conference are of interest to ground vehicles.

• γ-TiAl turbocharger rotor has been used in the 1999 Mitsubishi Lancer Evolution VI, RS version used in racing applications. 66, 67

• Laser deposition is also being used to fabricate performs for titanium forgings. 68



• A pilot plant has been commissioned for production of γ-TiAl engine valves. The process uses cold wall crucible induction melting and centrifugal casting with 50 valves / mold. Molds use Nb inserts. The system has capacity for 600,000 parts / year using one operator. Over 200 casting trials have been performed on 10 different valve types for 5 automotive companies. Engine testing is planned. 69, 70

• TiAl turbocharger rotors, using Howmet XD45, are being considered for mass production Daimler-Chrysler autos beginning in „05/‟06, providing development and cost efforts are successful. 71



6.0 References

1. Opportunities for Low Cost Titanium in Reduced Fuel Consumption, Improved Emissions, and Enhanced Durability Heavy-Duty Vehicles, EHKTechnologies, Oak Ridge National Laboratories Report ORNL/Sub/4000013062/1, July 2002. http://www.ornl.gov/~webworks/cppr/y2002/rpt/114484.pdf

2. Plotted from data in: P.C.Turner and J.S.Hansen, “An Assessment of Existing Titanium Technologies,” Albany Research Center, Department of Energy, July 28, 1999

3. W. J. Kroll, “Method for the Manufacturing of Titanium and Alloys Thereof”, US Patent 2,205,854; June 25, 1940 4. W. J. Kroll, Trans. Electrochem. Soc. V112. p.35 - 47, 1940

5. www.toho-titanium.co.jp 6. www.sumitomocorp.co.jp

7. Titanium: Past, Present, and Future (1983); National Academy of Sciences, p. 65; available on-line at books.nap.edu/books/POD140/html/66.html (If not granted access, access through Google search: titanium sponge) 8. E.Crist, K.Yu, J.Bennett, F.Welter, B.Martin, S.Luckowski, “Manufacturing of PAM- Only Processed Titanium Alloys”, 10th World Conference on Titanium, Hamburg, Germany, July 14, 2003 9. A www.antares.com.ua 10. H. Scholz, M. Blum, U. Biebricher, “An Advanced ESR Process for the

Manufacturing of Ti Slabs,” 10th World Conference on Titanium, Hamburg, Germany, July 15, 2003

11. www.ald-ag.de

12. G. Z. Chen, D. J. Fray, T. W. Farthing, “Direct electrochemical reduction of titanium dioxide to titanium in molten calcium chloride,” Nature, 407, 361-364 (Sept.) 2000 13. www.bushveldalloys.co.uk

14. The Role of Titanium in the Automobile: Understanding the Economic Implications of Two Emerging Technologies; Camanoe Assoc., Cambridge, MA; For Northwest Alliance for Transportation Technologies; June 2001. 15. Constructed by EHKTechnologies from observation of the ITP process 16. US Patents: 4,338,177; 4,342,637; 4,409,083; 4,670,110 17. J. C. Withers, R. O. Loutfy, “A New Novel Electrolytic Process to Produce Titanium,” The 19th Annual Titanium Conference of the International Titanium Association, Monterey, October 13-15, 2003 18. K. Lau, D. Hildenbrand, E. Thiers, G. Krishnan, E. Alvarez, D. Shockey, L. Dubois,

A. Sanjurjo, “Direct Production of Titanium and Titanium Alloys,” The 19th Annual Conference of the International Titanium Association, Monterey, October 13-15, 2003

19. Private Communication, BHPBilliton 20. Private Communication, Idaho Titanium Technologies 21. M. V. Ginatta & G. Orsello, Plant for the Electrolytic Production of Reactive Metals in Molten Salt Baths, US Patent 4,670,121; June 2, 1987 22. M. V. Ginatta, G. Orsello, R. Berruti, Method and Cell for the Electrolytic Production of a Polyvalent Metal, US Patent 5,015,342; May 14, 1991 Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


http://www.ornl.gov/~webworks/cppr/y2002/rpt/114484.pdf/

http://www.toho-titanium.co.jp/

http://www.sumitomocorp.co.jp/

http://www.antares.com.ua/

http://www.ald-ag.de/

http://www.bushveldalloys.co.uk/

23. E. DiMaria, “RMI Gets License to Make New Type of Titanium,” Metalworking News, Feb. 1, 1988 24. M. V. Ginatta, “Process for the Electrolytic Production of Metals”, US Patent 6,074,545; June 13, 2000 25. M. V. Ginatta, “Economics of Production of Primary Titanium by Electrolytic Winning,” EPD Congress 2001, TMS, p.13-41 26. M. V. Ginatta, “Titanium Electrowinning,” Presented at Ti-2003, July 15, 2003, Hamburg, Germany 27. Private Communication, M. V. Ginatta 28. K.Ono and R.O.Suzuki, "A New Concept for Producing Ti Sponge: Calciothermic Reduction," Journal of Metals, Feb. 2002, p.59-61

29. R. O. Suzuki, “Thermo-Electro-Chemical Reduction of TiO2 in the Molten CaCl2,” Presented at Ti-2003, Hamburg, July 15, 2003. 30. R. O. Suzuki & S. Inoue, “Calciothermic Reduction of Titanium Oxide in Molten CaCl2,” Met. & Mat‟ls. Trans. B, v.34B, No. 3, p277-285, June 2003. 31. R..O.Suzuki, K.Teranuma and K.Ono, “Calciothermic Reduction of Titanium Oxide and in-situ Electrolysis in Molten CaCl2,” ibid, p.287-295 32. R.O.Suzuki, K.Ono, “OS Process - Thermochemical Approach to Reduce Titanium Oxide in the Molten CaCl2,” in TMS Yazawa International Symposium, Metallurgical and Materials Processing: Principles and Technologies, VolIII: Aqueous and Electrochemical Processing; Ed. By F. Kongoli, K. Itagaki, C Yamauchi and H. Y. Sohn, 2003, P187-199

33. Private Communication, Millennium Chemical 34. R. Ottensmeyer, P. J. Plath, “A New Process for Production of Titanium,” 10th World Conference on Titanium, Hamburg, Germany, July 14, 2003 35. Private Communication, CSIR 36. F. Cardarelli, A Method for Electrowinning of Titanium Metal or Alloy from Titanium Oxide Containing Compound in the Liquid State, WO 03/046258 A2, June 5, 2003 37. T. Abiko, I. Park, T. H. Okabe, “Reduction of Titanium Oxide in Molten Salt Medium,” 10th World Conference on Titanium, Hamburg, Germany, July 15, 2003 38. T. H. Okabe, T. Oda, Y. Mitsuda, “Titanium Powder Production by Preform

Reduction Process,” 10th World Conference on Titanium, Hamburg, Germany, July 15, 2003

39. Private Communication, Vartech, Inc. 40. Q. Duan, Y. Wu, L. Zhou, “New Production Technique for Low-Cost Titanium

Powder,” 10th World Conference on Titanium, Hamburg, Germany, July 17, 2003 41. US Patent 6,231,636 42. Proceedings of the 10th World Conference on Titanium, Ti-2003 Science and Technology, Ed. G. Luetjering, Wiley, 3527-30306-5, December, 2003. 43. Titanium and Titanium Alloys: Fundamentals and Applications. Ed. C. Leyens, M. Peters, Wiley, 3527-30534-3, 2003. 44. Titan und Titanlegierungen. Ed. M. Peters, C. Leyens, Wiley, 3527-30539-4, 2002 45. Titanium, G. Lϋtjering, J. C. Williams, Springer, 3-540-42990-5, 2003

46. I.C. Wallis, A. Wisbey, J. W. Brooks, ”Comparison of Ingot and Powder Metallurgy Production Routes on the Statistical Variability of the High Strength Ti-10-2-3



Titanium Alloy,” 10th World Conference on Titanium, Hamburg, Germany, July 16, 2003

47. T. Saito, “New Titanium Products via Powder Metallurgy Process,” 10th World Conference on Titanium, Hamburg, Germany, July 17, 2003 48. www.tytlabs.co.jp/office/elibrary/lib_e01/d11_gummetal.pdf 49. N. Matsukura, T. Yashiki, Y. Miyamoto, Y. Yamamoto, “Heat Resistant Titanium Alloy for Mufflers, Ti-1.5%Al,” 10th World Conference on Titanium, Hamburg, Germany, July 17, 2003 50. Y. Kosaka, J. C. Fanning, S. P. Fox, ”Development of Low Cost High Strength

Alpha/Beta Alloy with Superior Machinability,” 10th World Conference on Titanium, Hamburg, Germany, July 17, 2003

51. F. H. Froes, V. S. Moxson, C. F. Yolton, V. A. Duz, “Titanium Powder Metallurgy in Aerospace and Automotive Components,” Special Interest Program, MPIF, Las Vegas, June 2003. 52. Private Communication, Advanced Forming Technology

53. US Patent 2,984,560; May 16, 1961; “Production of High-Purity, Ductile Titanium Powder”, H. Dombrowski; Assigned to du Pont Company. 54. US Patent 3,072,347; Jan. 8, 1963; “Metal Processing”, H. Dombrowski; Assigned to du Pont Company. 55. US Patent 3,084,042; April 2, 1963; “Metal Production”, W. Wartel, R. Wasilewski,

W. Pollock; Assigned to du Pont Company 56. US Patent 3,478,136; Nov. 11, 1969; “Process for Roll-Compacting of Metal Powder with Flange Lubrication”, K. Buchovecky, Assigned to Alcoa; W. Patton, Assigned to du Pont Company. 57. US Patent 3,530,210; Sept. 22, 1970; “Metal Powder Rolling Process”, W. Patton, Assigned to du Pont Company. 58. Titanium: Past, Present, and Future (1983); National Academy of Sciences; Appendix K, P. 207; www.nap.edu/openbook/POD140/html/37.html 59. Courtesy Arcam AB ; www.arcam.com 60. W. Meiners, C. Over, K. Wissenbach, J. Hutfless, M. Lendemann, “Direct

Manufacturing of Titanium Parts with Unique Properties,” 10th World Conference on Titanium, Hamburg, Germany, July 17, 2003

61. Courtesy Trumpf Group; www.Trumpf.com 62. www.aerometcorp.com 63. R. R. Boyer, J. D. Cotton, D. J. Chellman, “Titanium for Airframe Applications:

Present Status and Future Trends,” 10th World Conference on Titanium, Hamburg, Germany, July 15, 2003

64. WWW.hrtechnologies.com

65. J. C. Withers, R. Storm, M. Samandi, R. Loutfy, E. Whitney, “The Development of Plasma Transferred Arc Solid Free Form Fabrication as a Cost Effective Production Methodology for Titanium Components,” The 19th Annual Titanium Conference of the International Titanium Association, Monterey, October 13-15, 2003 66. H. Clemens, R. Gerling, F. Appel, A. Bartels, H. Kestler, V. Gϋther, H. Baur,

”Technology, Properties and Applications of Engineering Titanium Aluminide Alloys,” 10th World Conference on Titanium, Hamburg, Germany, July 15, 2003

67. www.lancer-evolution.net/evo_vi_engine.htm Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


http://www.tytlabs.co.jp/office/elibrary/lib_e01/d11_gummetal.pdf/

http://www.nap.edu/openbook/pod140/html/37.html

http://www.arcam.com/

http://www.trumpf.com/

http://www.aerometcorp.com/

http://www.hrtechnologies.com/

http://www.lancer-evolution.net/evo_vi_engine.htm

68. D. Furrer, R. Boyer, K. Spitzer, “Laser Deposited Titanium for Forging Preforms,” 10th World Conference on Titanium, Hamburg, Germany, July 17, 2003 69. M. Blum, H. Franz, G. Jarczyk, P. Seserko, H. J. Laudenberg, K. Segtrop, P. Busse, ”Mass Production of Gamma TiAl-Automobile Valves on Prototype Scale,” 10th

World Conference on Titanium, Hamburg, Germany, July 17, 2003 70. M. Blum, H. G. Fellmann, H. Franz, G. Jarczyk, T. Ruppel, K. Segtrop, H.-J. Laudenberg: Commissioning of a prototype plant for the economical mass production of TiAl-valves. Structural Intermetallics 2001, ed. by K. J. Hemker, Warrendale : TMS, 2002, p. 131-135.\ 71. H. Baur, D. B. Wortberg, “Titanium Aluminides for Automotive Applications,” 10th

World Conference on Titanium, Hamburg, Germany, July 18, 2003



7.0 Acknowledgements

EHKTechnologies would like to thank all those who sponsored and participated in this project. The sponsorship of Dr. Sid Diamond of the US Department of Energy and Dr. D. Ray Johnson of Oak Ridge National Laboratory, who provided funding under ORNL Subcontract 4000023694, is greatly appreciated. Without the invaluable information, opinions and guidance of the following companies and organizations, this study and report would not have been possible:

AeroMet Corp. MIR-Chem ALD Vacuum Technologies Northwest Institute for Non-Ferrous Metals Antares Precision Castparts Corp. Arcam AB QinetiQ Ltd. BHP Billiton Quebec Iron and Titanium Boeing Company RMI Titanium British Titanium, plc SRI International Camanoe Associates Sumitomo Corp. CSIR, S. Africa Titanium Metals Corp. Dynamet Technology, Inc. Toho Titanium Corp. Galt Alloys Toyota Ginatta Torino Titanio s.r.l. Trumpf Group GKSS University of Idaho HR Technologies University of Tokyo Idaho Research Foundation US Department of Energy Idaho Titanium Technologies Albany Research Center International Titanium Powder Oak Ridge National Laboratory Kyoto University Pacific Northwest National Laboratory MER Corp. Vartech, Inc. Millenium Chemical

For clarification or discussion, please contact: Dr. Edwin H. Kraft EHKTechnologies

10917 SE Burlington Dr. Vancouver, WA 98664 Phone: 360-896-0031 Fax: 360-896-0032

Email: [email protected] Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


8.0 Distribution Company Names Address Phone Email

ADMA International, Inc. Vladimir S. Moxson 8189 Boyle Parkway 330-425-1230

Twinsburg, OH 44087

Advanced Forming Technology Laxmappa Hosamani 7040 Weld County Road 20 303-833-6113 [email protected]

Longmont, CO 80504

Rick Hitchcock 7801 Lee Highway 423-821-3146 [email protected]

Advanced Vehicle Systems, Inc. Chattanooga, TN 37421

AeroMet Corporation Frank Arcella 7623 Anagram Drive 952-974-1802 [email protected]

Eden Prairie, Minnesota 55344

AK Steel Corporation Beth Knueppel 705 Curtis Street - Door #225 513-727-5838 [email protected]

Middletown, OH 45043

Akzo Nobel Kenneth Dahlqvist Eka Chemicals AB 46-31-58-7000 [email protected]

SE-445 80 BOHUS

Sweden

Albany Research Center Paul C. Turner 1450 Queen Ave., SW 541-967-5863 [email protected]

Stephen J. Gerdemann Albany, OR 97321 541-967-5964 [email protected]

Alan D. Hartman 541-967-5862 [email protected]

Alcoa, Inc. Russell Long 100 Technical Drive - Bldg D 724-337-5420 [email protected]

Todd Summe Alcoa Center, PA 15069 724-337-5464 [email protected]

David R. Williams 724-337-2861 [email protected]

Allvac Dick Kennedy P.O. Box 5030 704-289-4511 [email protected] 2020 Ashcroft Ave. Monroe, NC 28110

Aluminum Association Richard L. Klimisch One Towne Square 248-784-3005 [email protected] Suite 230 Southfield, MI 48076

Aluminum Association Mike Skillingberg 00 19th Street, NW 202-862-5121 [email protected]

Suite 300 Washington, D.C. 20006

Aluminum Consultants Group, Inc. Warren Hunt 4530 William Penn Highway, #3900 724-733-1823

Murrysville, PA 15668-2002

Allvac Brian Drummond 2020 Ashcraft Ave. 704-289-4511 [email protected] P. O. Box 5030

Monroe, NC 28111-5030

American Iron and Steel Inst. Ron Krupitzer 2000 Town Center, Ste. 320 248-351-4777

Southfield, MI 48075-1123

American Metal Market Frank Haflich PO Box 641325 310-914-4030 [email protected]

Los Angeles, CA 90064



American Plastics Council Bruce T. Cundiff 1800 Crooks Road, Suite A 248-244-8920 [email protected] Troy, MI 48084

American Trucking Association Victor Suski 2200 Mill Rd 703-838-1846 [email protected]

Alexandria, VA 22314

Ames Laboratory Iver Anderson 126 Metals Dev 515-294-4446 [email protected]

Ames, ID 50011-3020

Ametek, Inc. Jack Easley 21 Toelles Rd. 203-949-8810 [email protected]

Clive Scorey P. O. Box 5807 203-949-8828 [email protected]

Wallingford, CT 06492-7607

Antares Group Incorporated Michael D. Laughlin 4351 Garden City Drive 301-731-1900 [email protected]

Peter McCallum Suite 301 301-731-1900 [email protected]

Landover, MD 20785

Argonne National Laboratory William A. Ellingson 9700 South Cass Ave., ET/212 630-252-5068 [email protected]

J. G. Sun Argonne, IL 60439-4838 [email protected]

Jules Routbort 630-252-5065 [email protected]

Linda Gaines 630-252-4919 [email protected]

George Fenske 630-252-5190 [email protected]

Auto/Steel Partnership Theodore Diewald 2000 Town Center - Suite 320 248-945-4776 [email protected]


Autokinetics Bruce Emmons 1711 West Hamlin Road 248-852-4450 [email protected]

Rochester Hills, MI 48309-3368

ArvinMeritor, Inc. Sam Ciray Columbus Technical Center 812-341-2355 [email protected]

Cynthia Gosselin Materials Technology Lab, 812-341-2340 [email protected]

Bldg.1, 950 W, 450 S

Columbus, IN 47201 AT&T Government Solutions John D. Carlyle 5383 Hollister Ave., Suite 200 805-879-4303 [email protected]

Santa Barbara, CA 93111

AVISMA Vladislav Tetyukhin Berezniki, Perm Region

Zagorodnaya st., 1

618421, Russia

Battelle Jim Patton 505 King Ave 614-424-3792

Columbus, OH 43201

BHP Billiton Robert Watts GPO Box 86A 61 3 9609 4263 [email protected]

Megan Clark Melbourne VIC 3001 Australia [email protected]

DAC Williams 61 3 9609 3441 [email protected]

Simon Ellwood 61 3 9609 3269 [email protected]

Darryl Ward 61 3 9609 2303 [email protected] Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


BHP Billiton Andrew Shook PO Box 188 61 2 4979 2550 [email protected]

Peter Mayfield Wallsend NSW 2287 Australia

BIZTEK Consulting, Inc. Raymond Fessler 820 Roslyn Place

Evanston, IL 60201-1724

Boeing Company James D. Cotton P. O. Box 3707 MC 4E-03

Seattle, WA 98124-2207

Boeing Company Ricky L. Martin Metallic Processes Development

Kevin Slattery Boeing - Phantom Works

P.O. Box 516

mailcode S245-1003

St. Louis, MO 63166-0516

BorgWarner Turbo Systems Robert Liebold PO Box 15075

Asheville, NC 28813

Boston University Prof. Uday Pal Manufacturing Engineering

15 St. Mary’s St.

Boston, MA 02215

British Titanium, plc James Hamilton 37 Mossop St.

London SW3 2NB, England

Camanoe Assoc. Joel Clark Kendall Square

Randy Kirchain P.O. Box 425242

Cambridge, MA 02142

Caterpillar, Inc. Mark J. Andrews Technical Center -E/854

Lou Balmer-Millar PO Box 1875

Brad Beardsley Peoria, Il 61656-1875

Greg Tomlins

Bill Lane

Karen Huber

Tom Vachon

Jesus Chapa-Cabrera

Philip McCluskey

Coastcast Hans Beuhler 3025 E. Victoria St.

Greg Gregory Rancho Dominguez, CA 90221

Larry Craigie 655 N. Fort Myer Drive

Composites Fabricators Assoc. Suite 510

Arlington, VA 22209

Concurrent Technologies Ed Fasiska 425 Sixth Avenue

Corporation Regional Enterprise Tower, 28th Floor

Pittsburgh, PA 15219

61 2 4979 2500 [email protected]

847-733-7410 [email protected]






44 20 7589 8535 [email protected]


617-253-4258











(703) 525 0659 [email protected]




Consultant Ron Bradley 4 Teal Wood Court 843-682-4166 [email protected]

Hilton Head Island, SC 29926

Consultant Frank Ferfecki 192 East Lincoln Street (248) 645-0020 [email protected]

Birmingham, MI 48009 (Hm)

Consultant George Mayer 1613 NW 191 st Street 206-616-2832 [email protected] Shoreline, WA 98177

Consultant William T. Messick 14 Long Point Ct. 410-208-4776 [email protected] Ocean Pine, MD 21811

Consultant Maxine Savitz 10350 Wilshire Blvd., Apt. 604 310-271-0874 [email protected] Los Angeles, CA 90024

Consultant Stan R. Seagle 60 Heron Circle 330-637-3089 [email protected] Cortland, OH 44410

Consultant Michael Wheeler 136 Bagot Street 613-549-0266 [email protected]

Kingston, Ontario

K7L 3E5, Canada

CSIR David van Vuuren CSIR Pretoria 27 12 841 2375 [email protected]

Meiring Naude Rd. , PO Box 395

Pretoria 0001

South Africa

CSIRO Dr. Richard Hannink CSIRO Minerals [email protected]

Dr. Raj Rajakumar P O Box 312, Clayton South, Vic 3169, 61 3 9545 8625 [email protected]

Australia

Cummins Inc. Randy Stafford Technical Center 812-377-4701 [email protected]

Tom Yonushonis MC 50183 812-377-3279 [email protected]

Martin Myers 1900 McKinley Ave. 812-377-7078

Columbus, IN 47201

Cymat Corp. Richard Rusiniak 1245 Aerowood Drive 905-602-1100 [email protected]

Mississauga, Ontario L4W Iß9, Ext. 10

Canada

DaimlerChrysler Corporation Mary Neaton 800 Chrysler Drive 248-576-6680 [email protected]

Subi Dinda Auburn Hills, MI 48326-2757

DaimlerChrysler Corporation Thomas E. Turner 7463 Orene St. 586-997-0132 [email protected]

Shelby Twp., MI 48317

DANA Corporation Hong Lin 8000 Yankee Road 419-535-4377 [email protected]

Fred Mahler Ottawa Lake, MI 49267 419-535-4332

Delphi Automotive Systems Jay Batten 3900 E. Holland Road APC #1 (989) 757-3895 [email protected]

David Witucki Saginaw, MI 48601-9494 (989) 757-4984 [email protected]

Ashok Shah (989) 757-4988 [email protected]

Bradley Sizelove 989-757-3848 [email protected]



Delphi Research Labs Michael Wyzgoski 51786 Shelby Parkway 586-323-6655 [email protected]

Shelby Township, MI 48315

Detroit Diesel Corp. Yury Kalish Detroit Diesel Corp. 313-592-7455

Craig Savignon 13400 Outer Drive, West 313-592-7825

Detroit, MI 48239-4001

Donaldson Company, Inc. Julian Imes Exhaust Div.; MS 208 952-887-3730 [email protected]

(Ail Filtration and Exhaust Systems) Ted Angelo POBox 1299 952-887-3832 [email protected]

Minneapolis, MN 55440-1299

Dynamet Incorporated Alan Rossin 195 Museum Rd 724-228-1000 [email protected]

Cliff Bugle Washington, PA 15301 724-229-4293

Dynamet Technology, Inc. Stanley Abkowitz Eight A Street 781-272-5967 [email protected] Burlington, MA 01803

Eaton Corp. Jose Masello Engine Air Management Operations 616-781-0346 [email protected] 19218 B Drive South

Marshall, MI, 49068-8600

Ecoplexus Inc. Allan D. Murray 400 Manitou Lane 248- 814-8072 [email protected] Lake Orion, MI 48362

Edison Welding Institute Kevin Ely 1250 Arthur E. Adams Drive 614-688-5093 [email protected]

Columbus, OH 43221-3585

EHKTechnologies Edwin H. Kraft 10917 SE Burlington Drive 360-896-0031 [email protected] Vancouver, WA 98664-5383

Fedex Ground Bob Flesher P.O. Box 108 412-262-6773 [email protected]

Pittsburg, PA 15230

Fleetguard, Inc. Ken Kicinski Nelson Division 608-873-4245

PO Box 428

Stoughton, WI 53589

Flex-N-Gate Corp. Ming Tang 1306 E. University Ave. 217-278-2323 [email protected]

Urbana, IL 61802

Ford Motor Company Andy Sherman Ford Scientific Research Lab 313-594-6897 [email protected]

Bob Natkin Mail Drop 3135 313-322-1725 [email protected]

2101 Village Road

Dearborn, MI 48124

Ford Motor Company Paul Geck Beech Daly Technical Center 313-323-0014 [email protected]

2001 Beech Daly Road

Dearborn Hts, MI 48125



Freightliner LLC

GE Aircraft Engines

General Dynamics Land Systems

General Motors Corp.

Gfe Metalle und Materialien

Gibson Tube

Ginatta Torino Titanio s.r.l.

Great Dane Trailers

Heil Trailer International

Hendrickson International

Hexel Carbon Fibers

Joseph S. Richie 4747 N. Channel Ave. 503-745-5931 [email protected]

Darcy Shull PO Box 3849 503-745-8322 [email protected]

Dan Fuchs Portland, OR 97208-3849 503-745-6925 [email protected]

Tony Petree 503-745-8687 [email protected]

Luis Novoa 503-745-8127 [email protected]

Andy Woodfield Mail Drop: M-89 513-243-7915 [email protected]

1 Neumann Way

Cincinnati, OH 45215

Glenn M. Campbell MZ: 436-30-44 (586) 825-7712 [email protected]

38500 Mound Rd.

Sterling Heights, MI 48310

William M. Hartman Advanced Purchasing 586-492-7864 [email protected]

MC480205201

30007 Van Dyke

Warren, MI 48090

Volker Guther Hoefener Strasse 45 49 911-93 15-446 [email protected]

D-90431 Nuremberg

Germany

Joseph H. Zielinskie 100 Aspen Hill Rd. 908-218-1400 [email protected]

PO Box 5399

North Branch, NJ08876

Marco V. Ginatta Via Bologna 220 39-011-240-7337 [email protected]

10154, Torino, Italy

Dan McCormack P.O. Box 67 912-644-2414 [email protected]

Charlie Fetz Savannah, GA 31402 912-644-2413

Travis McCloud PO Box 160 423-745-5830x218 [email protected]

Brian Yielding 1125 Congress Parkway 423-745-5830x235 [email protected]

Athens, TN 37303

Bill Wilson 800 S. Frontage Rd. 630-910-2840 [email protected]

Jeff Zawacki Woodridge, IL 60517-4904 630-910-2124 [email protected]

Mohamed Abdallah P.O. Box 18748 801-508-8083 [email protected]

Salt Lake City, UT 84118-0748

Hitchiner Manufacturing, Inc. Paul McQuay Ferrous Div. 603-673-1100 x1549 [email protected]

1 Scarborough Rd.

Milford, NH 03055

Honeywell Electronic Materials Yun Xu The Alta Group 724-452-1658 [email protected]

195 Hartzell School Rd.

Fombell, PA 16123 Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


Howmet Research Corp. Richard A. Thompson 1500 S. Warner St. 231-894-7087 [email protected]

Robert B. Funnell Whitehall, MI 49461 231-894-7528 [email protected]

Tom Wright 231-894-7519

Howmet Corporation Dan Buwalda Titanium Ingot Operation 231-894-7415 [email protected]

555 Benston Road Whitehall, Mi 49461

Hydro Magnesium Marketing Darryl Albright 21644 Melrose Avenue 313-353-2629 [email protected]


ICRC Tom Watson 1115 E. Whitcomb 248-823-4287 [email protected]

Madison Heights, MI 48071

Idaho National Engineering Glenn Moore Bechtel BWXT Idaho 208-526-9587 [email protected]

Laboratory P.O. Box 1625, MS-2210 Idaho Falls, ID 83415

Idaho Titanium Technologies Ron Cordes 101 Technology Drive 208-522-9912 [email protected] Idaho Falls, ID 83401

Institute for Defense Analysis Dr. Yevgeny Macheret 4850 Mark Center Dr.

Alexandria, VA 22311-1882

International Titanium Assoc. 350 Interlocken Blvd. 303-404-2221

Suite 390

Broomfield, CO 80021-3485

International Titanium Powder Richard P. Anderson 20634 W. Gaskin Dr. 815-834-2112 [email protected]

Grant Crowley Lockport, IL 60441 [email protected]

International Truck & Engine Corp. Nirmal Tolani Truck Development 260-461-1238 [email protected]

V. K. Sharma and Technology Center 260-461-1237

2911 Meyer Road PO Box 1109

Ft. Wayne, IN 46803-1109

International Truck & Engine Corp. Heinz Wamser 10400 W. North Ave. 708-865-4017 [email protected] Melrose Park, IL 60160

JB Hunt Henry Pianalto 705B N. Bloomington 479-659-8620 [email protected]

PO Box 690 Lowell, AR 72745

Kenworth James Bechtold PO Box 1000 425-828-5104 [email protected]

Kirkland, WA 98083-1000

Kindrick Trucking Company, Inc. Gary Kindrick Rt 8, Box 342 423-882-0457 [email protected]

Harriman, TN 37748



Kyoto University Ryosuke O. Suzuki Dept. of Energy Science 81 75 753-5453 [email protected]

and Technology

Yoshida-Honmachi, Sakyo-ku

Kyoto 606-8501 Japan

Los Alamos National Ricardo Schwarz, Materials Science and Tech. 505-667-8454 [email protected]

Laboratory MSK765 Los Alamos, NM 87545

Dave Dombrowski, 505-664-0329 [email protected]

MSG753

Sherri Bingert [email protected]

Mack Trucks, Inc. (Engines) John B. Bartel 13302 Pennsylvania Ave. 301-790-5762 [email protected]

Guy Rini Hagerstown, MD 21742 301-790-5832 [email protected]

Chuck Salter 301-790-5617 [email protected]

Mack Trucks, Inc. (Trucks) Steve Ginter Advanced Engineering 610-709-3257

Tom Davis 2402 Lehigh Parkway South 610-709-3655

Mark Kachmarsky Allentown, Pa. 18103 610-351-8667 [email protected]

Magnesium Corp. of America Howard Kaplan 238 North 2200 West 801-532-2043 [email protected]

Salt Lake City, UT 84116

Massachusetts Institute of Prof. Donald R. Sadoway Department of Materials Science and 617-253-3487 [email protected]

Technology Engineering Room 8-109

77 Massachusetts Ave. Cambridge, MA 02139-4307

Materials Solutions Blain Chappell 826 Harold St. 801-918-7651 [email protected]

Moscow, ID 83843

Mayflower Vehicle Systems, Inc. Robert Fairchild 37900 Interchange Drive 248-473-7500x503 [email protected]

Farmington Hills, MI 48335

MER Corporation James C. Withers 7960 S. Kolb Rd. 520-574-1980x113 [email protected]

Raouf Loutfy Tucson, AZ 85706 520-574-1980x112 [email protected]

Meridian Automotive Systems Jeffrey Robbins 550 Town Center 313-253-4036 [email protected]

Suite 450

Dearborn, MI 48126

Meridian Automotive Systems Ken Schmell 6701 Statesville Blvd 704-797-8744 [email protected]

Salisbury, NC 28147

Millennium Chemicals Pierre Jaquet 20 Wight Ave., Suite 100 410-229-4501 [email protected]

Larry Duke Hunt Valley, MD 21030 410-229-8071 [email protected]

Joseph Rowan 410-229-5059 [email protected]



Ministere De La Defense Pierre-Francois Louvigne Centre Technique D’Arcueil 33 1 42 31 92 37 [email protected]

CTA - 16 bis

Avenue Prieur de la Cote d’Or

94114 Arcueil cedex France

MIR-Chem GmbH Peter Jorg Plath Mary-Astell-Str. 10 [email protected]

D-28359 Bremen

Germany

National Composite Center Scott Reeve 2000 Composite Drive Kettering, 937-297-9462 [email protected]

OH 45420

National Institute of Standards and George Quinn, Stop 8521 Gaithersburg, MD 20899 301-975-5765 [email protected]

Technology Steve Hsu, Stop 8553

Noranda Inc. Mihriban Pekguleryuz 240 Hymus Boulevard 514-630-9339

Pointe-Claire

Quebec, Canada H9R IG5

North Carolina A&T State Jagannathan Sankar Dept. of Mechanical Engineering 336/256-1151 [email protected]

University Greensboro, NC 27411 x 2282

University of Michigan Albert J. Shih University of Michigan [email protected]

Dept. of Mechanical Engineering

2350 Hayward Street

Ann Arbor, MI 48109-9379

Oak Ridge National Laboratory L. F. Allard, MS-6064 P.O. Box 2008 865-574-4981 [email protected]

Pete Angelini, MS-6065 Oak Ridge, TN 37831 865-574-4565 [email protected]

Tim Armstrong, MS-6084 865-574-7996 [email protected]

P. F. Becher, MS-6068 865-574-5157 [email protected]

P. J. Blau, MS-6063 865-574-5377 [email protected]

D. A. Blom, MS-6064 865-241-4065 [email protected]

Craig Blue 865-574-4351 [email protected]

M. K. Ferber, MS-6068 865-576-0818 [email protected]

Ed Grostick, MS-6472 865-946-1203 [email protected]

D. Ray Johnson, MS-6066 865-576-6832 [email protected]

J. O. Kiggans, MS-6087 865-574-8863 [email protected]

C. T. Liu, MS-6115 865-574-4459 [email protected]

S. B. McSpadden, MS-6069 865-574-5444 [email protected]

P. J. Maziasz, MS-6115 865-574-5082 [email protected]

R. D. Ott, MS-6063 865-574-5172 [email protected]

A. E. Pasto 865-574-5123 [email protected]

V. K. Sikka, MS-6083 865-574-5112 [email protected]

P. S. Sklad, MS-6065 865-574-5069 [email protected]

D. P. Stinton, MS-6065 865-574-4556 [email protected] Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


Oak Ridge National Laboratory T. N. Tiegs, MS-6087 865-574-5173 [email protected]

- Continued C. D. Warren, MS-6065

R. E. Ziegler, MS-6472

Central Res. Lib., MS-6191

Oak Ridge National Laboratory Bill Knee National Transportation

Research Center

2360 Cherahala Blvd.

Knoxville, TN 37932

Oak Ridge National Laboratory Rayond Boeman 2366 Eaton Gate Road

Orion Township, MI 48360

Ohio State University Jim Williams 142 Hitchcock Hall

2070 Neil Ave.

Columbus, OH 43210-1278

Old Dominion Freight Lines Tom Newby Maintenance Department

500 Old Dominion Way

Thomasville, NC 27360

Oshkosh Truck Corporation Robert M. Hathaway New Product Development Center

370 West Waukau Avenue

Oshkosh, Wisconsin 54902

PACCAR Jim Reichman 777 106th Ave.

Richard Bergstrand Bellevue, WA 98004

PACCAR Technical Center Bill Roberts 12479 Farm to Market Rd

Margaret Sullivan Mount Vernon, WA 98273

Pacific Cast Technologies Wade Stevens 150 Queen Ave., SW

PO Box 908

Albany, OR 97321

Pacific Northwest National Russell H. Jones 902 Battelle Boulevard

Laboratory Moe Khaleel PO Box 999

Mark T. Smith Richland, WA 99352

Darrell R. Herling

Richard W. Davies

Jud Virden

Curt Lavender

PCC Structurals, Inc. David Cribbs Small Structurals Business Op.

Lee Kissinger 4600 SE Harney Dr.

Brad Scott Portland, OR 97206-0898

Jim Barrett





248-452-0336







541-926-7711





[email protected]




503-777-3881




PCC Structurals, Inc. Dave Harmon Suite 300 513-791-6228 [email protected]

10979 Reed Harman Hwy.

Cincinnati, OH 45242

Pechiney Aluminum PO Box 68 Century Road 304-273-6466 [email protected]

Paul Kobe Ravenswood, WV 26164

Perryman Europe Ltd. Brian R. Carter Adams House 0208-336-7737 [email protected]

New Malden

Surrey KT3 3SF

United Kingdom

Peterbilt Landon Sproull 3200 Airport Road 940-566-7765 [email protected]

Denton, TX 76207

Roger Gehring 428 Technology Drive 715-235-9350 [email protected]

Phillips Metal Injection Molding Menomonie, WI 54751

Profile Composites Geoffrey Wood 1416 Lands End Road 250-655-7142 [email protected] Sydney, BC V8L5K1

Purdue University David R. Johnson School of Materials Engineering 765-494-7009 [email protected] 1289 MSEE Building

West Lafayette, IN 47907-1289

QinetiQ Ltd. Prof. Malcolm Ward-Close Cody Technology Park 44 1252 392540 [email protected] Ively Road

Farnborough, Hampshire, UK

R&L Carriers Jerry Johns PO Box 271 800-582-1485 Wilmington, OH 45177

Reitnouer Inc. Bud Reitnouer, President 4001 Reading Crest Ave. 610-929-4856 [email protected]

Reading, PA 19605

Renton Coil Spring Charles Pepka P. O. Box 880 425-255-1453 [email protected]

425 S. 7th St.

Renton, WA 98057-0880

Rio Tinto Iron & Titanium Jean-Francois Turgeon 1625 route Marie-Victorin 450-746-3076 [email protected]

Francois Cardarelli Sorel-Tracy (Quebec) 450-780-4089 [email protected]

J3R 1M6 Canada

RMI Titanium Company Ernie Crist 1000 Warren Avenue [email protected]

Steve Giangiordano Niles, OH 44446

Marty Procko

William Pallante

Oscar Yu

Roadway Tom Parks 1077 Gorge Blvd 330-384-1717

Akron, OH 44310



Rome Metals, Inc. William L. Ringle

Sandia National Laboratories J. Bruce Kelley

Sandia National Laboratories Douglas Bammann

Santoku America, Inc. Ranjan Ray

Southeastern Freight Lines Dave Foster

Southern Illinois University Dale Wittmer

Specialty Metals Co. SA Sylvain Gehler

SRI International Eugene Thiers

Angel Sanjurjo

Sumitomo Titanium Corp. Masaaki Tachibana

TMC/ATA Robert Braswell

Taratec Corporation Ed Ungar

TechSpec, Inc. Edward F. Sobota

Titanium Engineers, Inc. Mitchell Dziekonski

Titanium Fabrication Corp. Dan Williams

Titanium Industries Tom Deming

Titanium Metals Corp. Kurt Faller

TiMet Automotive Steven H. Reichman

Titanium Metals Corp. Steve Fox

499 Delaware Ave. 724-775-1664 [email protected]

Rochester, PA 15074

P.O. Box 5800; MS 0753 505-845-3384 [email protected]

Albuquerque, NM 87185-0753

P.O. Box 5800; MS 9405 925-294-2585 [email protected]

Albuquerque, NM 87185-9405

8220 W. Harrison St. 623-907-6122 [email protected]

Tolleson, AZ 85353

4025 Sunset Blvd. 803-794-0047 [email protected]

West Columbia, SC 29169

Department of Mechanical Engr. 618-453-7006 [email protected]

& Energy Processes

Carbondale, IL 62901

42 A Rue Tenbosch 32 2 645 76 11 [email protected]

1050 Brussels, Belgium

333 Ravenswood Ave. 650-859-4238 [email protected]

Menlo Park, CA 94025-3493 650-859-5215 [email protected]

1 Higashihama-cho 6-6413-9911

Amagasaki

Hyogo 660-8533, Japan

2200 Mill Road 703-838-1776 [email protected]

Alexandria, VA 22314

1251 Dublin Road 614-291-2229 [email protected]

Columbus, OH 43215

P. O. Box 69 724-694-2716 www.tsititanium.com

Y Street

Derry, PA 15627

PO Box 1527 281-265-2910 [email protected]

Stafford, TX 77497

110 Lehigh Drive 973-808-4963 [email protected]

Fairfield, NJ 07004

181 E. Halsey Rd. 973-428-7675 [email protected]

Parsippany, NJ 07054

900 Hemlock Rd. 610-286-1222 [email protected]

Morgantown, PA 19543 610-286-1200 [email protected]

Henderson Technical Laboratory 702-566-4403 [email protected]

PO Box 2128

Henderson, NV 89009 Summary of Emerging Low Cost Titanium Technologies EHKTechnologies


http://www.tsititanium.com/

Titanium Products Larry LaVoy P.O. Box 2580 541-867-3769

Waldport, OR 97394

Tokyo Stainless Grinding Co. Motohiko Arakawa 590-5 Owada-Shinden 47-450-0132 [email protected]

Yachiyo-City, Chiba

276-0046 Japan

Tokyo Titanium Co., Ltd. Ryota Ozawa 2-3-10, Kokaba 48-795-0473 [email protected]

Iwatsuki City, Saitama Pref.

Japan 339-0072

Tower Automotive Mohib Durrani 3533 North 27th Street 414-447-5833 [email protected]

Christopher Santucci Milwaukee, WI 53216

Tribo Materials Technology, LLC Yngve Naerheim 1577 Kirk Avenue 805-496-8371 [email protected]

(TMT) Thousand Oaks, CA 91360

Truck Manufacturers Assoc Bill Leasure 1225 New York Ave NW 202-638-7825 [email protected]

Washington, DC 20005

UES, Inc. Tai-Il Mah 4401 Dayton-Xenia Rd. 937-255-9829 [email protected]

Dayton, OH 45432-1894

Ulbrich Stainless Steels and Special John J. Schmidt 57 Dodge Avenue 203-239-4481x166 [email protected]

Metals, Inc. North Haven, CT 06473

United Defense James Dorsch 1205 Coleman Ave. 408-289-3086 [email protected]

Santa Clara, CA 95050

Uniti Titanium Carl R. Moulton Edgetowne Commons 412-424-0440 [email protected]

Daniel T. Lacinski 1009 Beaver Grade Rd. [email protected]

Moon Township, PA 15108

Universal Technical Resource Michael G. Lewis 210 Rabbit Drive 406-494-0675 [email protected]

Services, Inc. Butte, MT 59701

University of Cambridge Derek J. Fray Dept. Mat. Sci. & Metallurgy 44 1223 334300 [email protected] Pembroke Street

Cambridge CB2 3QZ

United Kingdom University of Colorado Alan W. Weimer Dept. of Chemical Engineering 303-492-3759 [email protected]

Engineering Center ECCH 118

Campus Box 424

Boulder, CO 80309-0424

University of Dayton Daniel Eylon Graduate Materials Engineering (937) 229-2551 [email protected]

300 College Park

Dayton OH 45469-0240



University of Idaho Prof. F. H. (Sam) Froes Institute for Materials 208-885-7989 [email protected]

and Advanced Processes

Mines Building, Room 321

Moscow, ID 83844-3026

University of Tokyo Toru H. Okabe Institute of Industrial Science, 81-3-5452-6312 [email protected]

Room Fw301,

4-6-1 Komaba, Meguro-ku,

Tokyo 153-8505, Japan

University of Virginia Prof. Phillip A. Parrish Materials Sci. & Engineering 434-924-1087 [email protected]

Thornton Hall, B120

P. O. Box 400745

Charlottesville, VA 22904-4745

US Air Force Materials Lab Rollie Dutton AFRL/MLLM, Bldg 655 937-255-9834 [email protected]

Pat Martin 2230 Tenth St, Suite 1 937-255-1353 [email protected]

Daniel Evans Wright-Patterson AFB, OH 45433- 937-255-9838 [email protected]

Jaime Tiley 7817 937-255-9834 [email protected]

US Army ARDEC Stephen Luchowski AMSTA-AR-WEA 973-724-3373 [email protected]

Bldg. 3150

Picatinny Arsenal, NJ 07806

US Army TACOM-ARDEC Brij Roopchand FCS PM Office

Building 171

Picatinny Arsenal, NJ 07806

US Army Research Lab William de Rosset - Dir. Attn: AMSRL-WM-MD

ARL 4600 Deer Creek Loop

Walter Roy APG, MD 21005

US Army Research Lab Dr. Joe Wells AMSRL-WM-MC

Bldg 4600/MS N208

APG, MD 21005-5069

Aberdeen, MD

USATACOM Don Ostberg, MS-255 AMSTA-TR-D

Jamie Florence, MS-232 6501 E. 11 Mile Rd.

Scott Hodges, MS-257 Warren, MI 48397-5000

Chip Filar, MS-256

Lisa French

US DARPA Dr. Leo Christodoulou DARPA/DSO

3701 N. Fairfax Dr.

Arlington, VA 22203-1714







[email protected]

[email protected]





US Dept. of Energy Robert S. Kirk, EE-2G 1000 Independence Ave., S.W. 202-586-8055 [email protected]

Thomas J. Gross, EE-11 Washington, DC 20585 202-586-8027 [email protected]

Joseph A. Carpenter, EE-2G 202-586-1022 [email protected]

Sidney Diamond, EE-2G 202-586-8032 [email protected]

James J. Eberhardt, EE-2G 202-586-9827 [email protected]

Pat Flaherty, EE-2G 202-586-6794 [email protected]

Rogelio Sullivan, EE-2G 202-586-8042 [email protected]

Kenneth C. Howden, EE-2G 202-586-3631 [email protected]

Gurpreet Singh, EE-2G 202-586-2333 [email protected]

US Dept. of Transportation Bob Clark 400 7th Street, NW 202-366-6167

Washington, DC 20590

US Geological Survey Joseph Gambogi 983 National Center 703-648-7718 [email protected]

Reston, VA 20192

US Marine Corps. Subra Bettadapur USMC-DRPMAAA 703-492-3360 [email protected]

14041 Worth Ave.; Rm. 126

Woodbridge, VA 22192

US National Aeronautics and Dennis L. Dicus Mail Stop 188A 757-864-3137

Space Administration 2 West Reid Street

NASA Langley Res. Center

Hampton, VA 23681-2199 US Naval Sea Systems Command William A. Palko NSWC Carderock Division 301-227-4968 [email protected]

9500 MacArthur Blvd.

West Bethesda, MD 20817

US Naval Surface Warfare Center Bill Messick NSWC Carderock Division 301-227-4811 [email protected] 9500 MacArthur Blvd.

West Bethesda, MD 20817

Valtimet, Inc. Wendy McGowan 5501 Air Park Blvd. 423-585-4235 [email protected] Morristown, TN 37813

Vartech, Inc. Jay Myrick 748 Greenwood Ave. 312-526-1619 [email protected] Glencoe, IL 60022

Vartech, Inc. Dominick Varcalle 2300 N. Yellowstone Idaho Falls, ID 83401

Ventana Research John Lombardy 831 N. Camino Miramonte 520-325-0440 [email protected]

Tucson, AZ 85716

VES Incorporated Al Lesesky P.O. Box 10880 803-366-7170

Rock Hill, SC 29731

Visteon Automotive Systems Nick Gianaris 6100 Mercury Drive SW61-020 313 755-4706

Dearborn, MI 48126



Volkswagen AG Horst Friedrich Brieffach 1777 49-5361-92 58 58 [email protected]

D-38436 Wolfsburg

Germany

Volvo Trucks North America Greg Gentle TC1/35 336-393-3058 [email protected]

Stefan Jansson P.O. Box 26115 336-393-3622 [email protected]

Skip Yeakel Greensboro, NC 27402-6115 336-393-2825 [email protected]

Wabash National Rod Ehrlich PO Box 6129 765-771-5300 [email protected]

(also Fruehauf) (trailers) Frank Smidler Lafayette, IN 47903 765-771-5440 [email protected]

West Virginia University Jacky Prucz Mechanical & Aerospace Dept 304-293-3111 [email protected]

P.O Box 6106 ext. 2314

Morgantown, WV 26506-6106

West Virginia University Samir Shoukry 517 Engineering Sciences Bldg. 304-293-3111

Morgantown, WV 26505 Ext. 2367 [email protected]

XTRA Lease John Sullivan XTRA Lease 314-579-9300

1801 Park 270 Drive

Suite 400

St. Louis, MO 63146

Zoltek Phillip Johnson 3594 Vineyard Springs Court 248-276-2418 [email protected]

Rochester Hills, MI 48306



tóm tắt của titanium mới nổi công nghệ giảm chi phí,

Documents