Problematika recyklace titanových slitin

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21220%2F23%3A00369476" target="_blank" >RIV/68407700:21220/23:00369476 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="https://www.irsm.cas.cz/ext/biomaterialy/download/BIOMATERIALY_A_JEJICH_POVRCHY_XVI.pdf" target="_blank" >https://www.irsm.cas.cz/ext/biomaterialy/download/BIOMATERIALY_A_JEJICH_POVRCHY_XVI.pdf</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Problematika recyklace titanových slitin

Popis výsledku v původním jazyce

Titan a jeho slitiny dnes patří mezi stále více a více žádané materiály. Ovšem, je známo, že výroba titanu tzv. Krollovým procesem je nákladný a málo efektivní proces. Jako možné řešení se jeví recyklace titanového šrotu (kusové zbytky, třísky po obrábění atd.) Recyklace je však, kvůli kontaminaci šrotu nežádoucími plyny, řeznými kapalinami a materiály z řezných/obráběcích nástrojů, problematická. Dochází rovněž ke vzniku oxidických vrstev, což zapříčiňuje vysoká afinita titanu ke kyslíku. Z těchto důvodů se většina titanového šrotu ve formě třísek nevrací jako recyklovatelný materiál, ale využívá se k výrobě ferotitanu jako dezoxidačního činidla na výrobu oceli. V současné době existuje několik metod (EBM, PAM, VAR, Cold Crucible VIM), pomocí kterých se k recyklaci titanových slitin přistupuje. Jedná se ovšem o energeticky náročné metalurgické technologie. Vzniká tedy potřeba přímé metody recyklace titanového šrotu, která by efektivně dezoxidovala recyklovaný materiál. Vhodná metoda recyklace, která by umožňovala využít titanový šrot k získání materiálů srovnatelných s primárními slitinami, by do značné míry mohla ovlivnit situaci na trhu s titanovými slitinami. Tato práce má za cíl zhodnotit možnosti recyklace titanových slitin metodou plazmového přetavování. Posuzována je dosahovaná čistota slitin, chemické složení a výsledná mikrostruktura, konkrétně u Titanu Grade 2 a slitin Ti-6Al-4V a Ti-6Al-2Sn-4Zn-6Mo. Předložená práce představuje prvotní výsledky, které slouží k ověření postupu recyklace, s cílem metodu následně použít pro komplexnější β titanové slitiny (např. Ti-Nb-Zr), které se jeví jako perspektivní materiály pro biomedicínské aplikace.

Název v anglickém jazyce

Evaluation of Recycled Titanium Alloys

Popis výsledku anglicky

In these days, titanium and its alloys are among the more and more desirable materials. However, it is known that the production of titanium by the so-called Kroll process is an expensive and inefficient process. Recycling of titanium scrap (chips after machining, etc.) appears to be a possible solution. However, recycling is problematic due to contamination of the scrap with gases, cutting fluids and materials from cutting/machining tools. There is also the formation of oxide layers, which is caused by the high affinity of titanium to oxygen. For these reasons, most titanium scrap is not returned as a recyclable material in the form of chips, but is used to produce ferrotitanium as a deoxidizing agent for steelmaking. Currently, there are several methods (EBM, PAM, VAR, Cold Crucible VIM) by which the recycling of titanium alloys is approached. However, these are energy-intensive metallurgical technologies. Therefore, there is a need for a direct method of recycling titanium scrap that would effectively deoxidize the recycled material. A suitable recycling method that would allow the use of titanium scrap to obtain materials comparable to primary alloys could greatly influence the situation of the titanium alloy market. The aim of this work is to evaluate the possibilities of recycling titanium alloys using the plasma remelting method. The achieved alloy purity, chemical composition and resulting microstructure are assessed, specifically for Titanium Grade 2 and Ti-6Al-4V and Ti-6Al-2Sn-4Zn-6Mo alloys. This work presents initial results that serve to verify the recycling procedure, with the aim of subsequently using the method for more complex β titanium alloys (e.g. Ti-Nb-Zr), which appear to be promising materials for biomedical applications.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

20501 - Materials engineering

Projekt

—

Návaznosti

S - Specificky vyzkum na vysokych skolach

Rok uplatnění

2023

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů