日本钛合金的应用现状..doc

日本鈦合金的應用現狀 金屬中心產業資訊組 侯貫智 一、前言 日本鈦產業現狀產生緩慢的變化，過去日本加工材生產偏重於純鈦為主，最近幾年受到發展中國家的低成本競爭及日本經濟開始復甦，開始研發許多新型的鈦合金，應用範圍不斷擴大。同時，在鈦加工材的市場需求上也出現轉變，國內市場需求大幅超過於出口量，隨著鈦應用的擴大，日本鈦已成為與人們生活緊密的金屬材料。然而價格高是日本鈦合金進入民用領域最大的障礙，如何低成本化開發新合金及新技術以成為今後未來的研究發展方向。 二、發展現狀 日本鈦工業的發展上具備世界的領導地位，尤其在民用鈦及鈦合金的研究更保持強烈的優勢，近年來，隨著加工技術不斷進步，其鈦材的應用領域不斷擴大，日本為了加速拓展鈦的民用市場，開發一些新型鈦合金，如高溫鈦合金、高強度鈦合金、耐蝕鈦合金及低成本鈦合金。 鈦在高爾夫球頭應用上，日本神戶製鋼所研發了一種新型高爾夫球頭用鈦合金Ti-15Mo-3Al，該反彈係數優於以往產品。高爾夫球桿用鈦合金必須具有耐高爾夫球強烈撞擊的強度，同時還必須具有易撓曲的特性。神戶鋼所提高易撓曲特性改進薄板製造時的熱處理條件，開發出相對於該強度具有高撓度的產品。另外，由於成形時的熱處理會導致打擊面性能下降，還開發了無熱處理成形技術與以往高爾夫球桿產品相比新產品可使球的飛躍距離提高10碼左右。日本大同特殊鋼開發的新型鈦合金並不含有釩，主成份為6%Al及1%Fe，抗拉強度達1,000MPa，延伸率18%，與Ti-6Al-4V相當。由於釩的價格節節上升，為降低成本起見，才會有新合金的開發。新合金將應用於。新日本製鐵公司獨自開發低成本鈦材料，汽車領域中使用範圍最廣泛的鈦材料為Ti-6Al-4V合金新日本製鐵公司採用Fe代替價格昂貴的V，開發出牽引強度能夠達到800-1000Mpa的”Super-TIX”系列材料。Super-TIX具備與世隔絕Ti-6Al-4V合金完全相同的性能，因此，可期待著今後將其使用於連杆、堅固器件、架等方面。日本的神戶製鋼發表了新鈦合金材料，開發成功汽車排氣管用新型鈦合金，此為世界第一個應用例。該材料擁有與純鈦同等級的成形性，但卻擁有比純鈦高的高溫強度及耐高溫氧化性的合金。新開發合金分為機車用的「KSTi-1.5Al」及汽車用的「KSTi-1.2SNEX」兩種，前者使用溫度約700，後者約800，而一般純鈦只能用於650左右。應用在因高溫氧化而無法使用純鈦的汽車消音器上，比不鏽鋼消音器的重量還輕40%。β型鈦合金，已經開發用於醫學及牙科方面，可有效促進骨損壞的癒合及再生14,434 14,481 13,838 17,387 18,147 用途別/內需 化學工業 2,043 2,199 2,006 2,910 3,323 電力/造水 805 886 601 806 891 航太 554 447 491 409 603 汽車 499 571 767 1,098 1,382 船舶/海洋 153 194 149 145 280 建築/土木 72 43 166 36 26 民生品 1,369 1,365 1,078 1,008 1,135 大盤商 1,325 1,135 1,257 1,733 2,011 其他 487 416 297 428 435 小計 7,307 7,256 6,812 8,573 10,086 用途別/出口 化學工業 1,007 982 1,059 1,113 645 電力 1,882 2,337 1,853 2,348 2,390 造水 247 352 116 557 289 電解 392 202 284 522 441 板式熱交換器 2,183 1,803 1,754 1,822 1,642 其他 1,416 1,549 1,960 2,452 2,654 小計 7,127 7,225 7,026 8,814 8,061 合計 14,434 14,481 13,838 17,387 18,147 資料來源：日本チタン協會/金屬中心ITIS計畫整理 金屬中心ITIS報告--4 ?1 產業評析專欄 經濟部產業技術資訊服務推廣計劃 (Industrial Technology Intelligence Services)