重慶鎳鈦合金溫控0.1MM-3.0MM醫用鎳鈦超彈記憶絲 重慶鎳鈦合金溫控0.1MM-3.0MM醫用鎳鈦超彈記憶絲 重慶鎳鈦合金溫控0.1MM-3.0MM醫用鎳鈦超彈記憶絲 鈦及鈦合金的種類、用途、市場分析及預測

 

一、鈦和鈦合金的種類及特點

1.1鈦的起源及特點

鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬，鈦合金因具有比強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用于各個領域。世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性，相繼對其進行研究開發，并得到了廣泛應用。

鈦是一種新型金屬，鈦的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質含量有關，最純的碘化鈦雜質含量不超過0.1%，但其強度低、塑性高。99.5%工業純鈦的性能為：密度ρ=4.5g/立方厘米，熔點為1725℃，導熱系數λ=15.24W/(m.K)，抗拉強度σb=539MPa，伸長率δ=25%，斷面收縮率ψ=25%，彈性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195。鈦是同素異構體，熔點為1668℃，在低于882℃時呈密排六方晶格結構，稱為α鈦；在882℃以上呈體心立方晶格結構，稱為β鈦。

1.2鈦合金的種類及特點

1.2.1鈦合金的種類

    鈦是同素異構體，熔點為1668℃，在低于882℃時呈密排六方晶格結構，稱為α鈦；在882℃以上呈體心立方晶格結構，稱為β鈦。鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金，利用鈦的上述兩種結構的不同特點，添加適當的合金元素，使其相變溫度及相分含量逐漸改變而得到不同組織的鈦合金（titanium alloys）。室溫下，鈦合金有三種基體組織，鈦合金也就分為以下三類：α合金,(α+β)合金和β合金。中國分別以TA、TC、TB表示，另外鈦鋁金屬間化合物（TixAl，此處x=1）作為一種特殊的鈦合金也被廣泛的應用。

1.2.1.1α鈦合金

它是α相固溶體組成的單相合金，不論是在一般溫度下還是在較高的實際應用溫度下，均是α相，組織穩定，耐磨性高于純鈦，抗氧化能力強。在500℃～600℃的溫度下，仍保持其強度和抗蠕變性能，但不能進行熱處理強化，室溫強度不高。

1.2.1.2β鈦合金

它是β相固溶體組成的單相合金，未熱處理即具有較高的強度，淬火、時效后合金得到進 一步強化，室溫強度可達1372～1666 MPa；但熱穩定性較差，不宜在高溫下使用。

1.2.1.3α+β鈦合金

它是雙相合金，具有良好的綜合性能，組織穩定性好，有良好的韌性、塑性和高溫變形性能，能較好地進行熱壓力加工，能進行淬火、時效使合金強化。熱處理后的強度約比退火狀態提高50%～100%；高溫強度高，可在400℃～500℃的溫度下長期工作，其熱穩定性次于α鈦合金。

三種鈦合金中最常用的是α鈦合金和α+β鈦合金；α鈦合金的切削加工性最好，α+β鈦合金次之，β鈦合金最差。α鈦合金代號為TA，β鈦合金代號為TB，α+β鈦合金代號為TC。

1.2.2鈦及鈦合金的特點

鈦及鈦合金因其具備密度小、比強度高、熱強度高、抗蝕性好、低溫性能好、化學活性大、導熱系數小、彈性模量小、吸氣性能優良等特點。

1.2.2.1比強度高

     鈦合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右，僅為鋼的60%，純鈦的強度才接近普通鋼的強度，一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大于其他金屬結構材料，見表7-1，可制出單位強度高、剛性好、質輕的零、部件。目前飛機的發動機構件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。

 

1.2.2.2熱強度高

使用溫度比鋁合金高幾百度，在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在450～500℃的溫度下長期工作這兩類鈦合金在150℃～500℃范圍內仍有很高的比強度，而鋁合金在150℃時比強度明顯下降。鈦合金的工作溫度可達500℃，鋁合金則在200℃以下。

1.2.2.3抗蝕性好

鈦合金在潮濕的大氣和海水介質中工作，其抗蝕性遠優于不銹鋼；對點蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵抗力特別強；對堿、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質的抗蝕性差。

1.2.2.4低溫性能好

鈦合金在低溫和超低溫下，仍能保持其力學性能。低溫性能好,間隙元素極低的鈦合金,如TA7,在-253℃下還能保持一定的塑性。因此，鈦合金也是一種重要的低溫結構材料。

1.2.2.5化學活性大

鈦的化學活性大，與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產生強烈的化學反應。含碳量大于0.2%時，會在鈦合金中形成硬質TiC；溫度較高時，與N作用也會形成TiN 硬質表層；在600℃以上時，鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層；氫含量上升，也會形成脆化層。吸收氣體而產生的硬脆表層深度可達0.1～0.15 mm，硬化程度為20%～30%。鈦的化學親和性也大，易與摩擦表面產生粘附現象。

1.2.2.6導熱系數小、彈性模量小

鈦的導熱系數λ=15.24W/（m.K）約為鎳的1/4，鐵的1/5，鋁的1/14，而各種鈦合金的導熱系數比鈦的導熱系數約下降50%。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2，故其剛性差、易變形，不宜制作細長桿和薄壁件，切削時加工表面的回彈量很大，約為不銹鋼的2～3倍，造成刀具后刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結磨損。

1.2.3鈦合金的種類

目前，世界上已研制出的鈦合金有數百種，最著名的合金有20～30種，如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-1023、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等。

 1.3鈦材的主要類型及用途

 根據加工生產的需要，鈦材主要具有以下幾種類型：鈦棒、鈦板、鈦絲、鈦帶、鈦管、鈦錠等。

1.3.1鈦棒的主要用途

鈦棒主要用于機械設備、電鍍設備、醫用、各種精密機件等行業。

1.3.2鈦板的主要用途

鈦板主要用于電子、化工、鐘表、眼鏡、首飾、體育用品、機械設備、電鍍設備、環保設備、高爾夫球及精密加工等行業。

1.3.3鈦絲的主要用途

鈦絲主要用于軍工、醫用、體育用品、眼鏡、耳環、頭飾、電鍍掛具、焊絲等行業。鈦絲按產品用途可分為兩類：結構件絲，主要用于結構件和緊固件的絲材：焊絲，主要用于電極材料和焊接材料的絲材。利用鈦絲的耐腐蝕性能高，換熱性能好，抗阻尼性能強、無磁性、無毒、彈性模量低、耐高、低溫等特性，廣泛用于各種機械、電器、空調，過濾器等場合

1.3.4鈦管的主要用途

鈦管主要用于環保設備、冷卻管、鈦發熱管、電鍍設備、戒指及各種精密電器用管等行業。

1.3.5鈦帶的主要用途

鈦帶主要用于在核電廠，食品加工廠，煉油廠換熱器，船用零件和醫療假肢等。

1.3.6鈦錠的主要用途

鈦錠主要終于各種鈦材、合金鈦材及鍛件、鑄件的制作等。

 

二、鈦及鈦合金的用途及應用領域

     2.1鈦及鈦合金的主要用途及國內鈦及鈦合金產業狀況

鈦及鈦合金因其具備密度小、比強度高、彈性模量低、導熱系數小、抗拉強度與屈強度接近、無磁性無毒、耐熱性能好、耐低溫性能好、吸氣性能和耐腐蝕性能優良等特點，已成為全球新興的優質耐蝕輕型結構材料、新型功能材料和重要的生物工程材料，廣泛應用于航空航天、兵器、化學、冶金、艦船工業、海洋開發和醫療衛生、記憶合金和超導儲存材料，其它還用于如制鹽、眼鏡架、鐘表等民用制品，被譽為繼鐵、鋁之后的“第三金屬”、“未來金屬”和“全能金屬”。鈦材的應用量已經成為衡量一個國家綜合國力強弱的重要指標。中國于1956年開始鈦和鈦合金研究；60年代中期開始鈦材的工業化生產并研制成TB2合金。經過近60年的研究發展，目前我國鈦材工業化程度相當成熟，國內擁有鈦及鈦合金生產企業二十余家，2011年度產能近10萬噸，鈦材加工企業200多家，鈦設備生產企業300多家。

2.2鈦及鈦合金的應用領域

作為全球新興的優質耐蝕輕型結構材料、新型功能材料和重要的生物工程材料，太及鈦合金已廣泛應用于航空航天、兵器、化學、冶金、艦船工業、海洋開發和醫療衛生、記憶合金和超導儲存材料，其它還用于如制鹽、眼鏡架、鐘表等民用制品。

    2.2.1鈦及鈦合金在航天工業及軍工領域的應用

    鈦及鈦合金因其具備密度小、比強度高、彈性模量低、導熱系數小、抗拉強度與屈強度接近、無磁性無毒、耐熱性能好、耐低溫性能好、吸氣性能和耐腐蝕性能優良等特點，已成為目前國際航空工業及軍工產業發展必不可少的材料，據統計因航天工業及軍工產業的發展的需要，鈦工業以平均每年約 15%的增長速度發展。目前世界鈦合金加工材年產量已達30萬余噸,鈦合金牌號近40種。使用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工業純鈦（TA1、TA2和TA3）。

     2.2.1.1 鈦及鈦合金在航空航天產業中的應用

    鈦及鈦合金主要應用噴氣發動機部件、機身部件、火箭、人造衛星、導彈等部件，我國將航空航天、大型飛機、登月作為“國家中長期科技專項規劃”重大專項項目，鈦工業的發展是其重要的組成部分。

    鈦及其合金的比強度（強度與重量比）在金屬結構材料中是很高的，它的強度與鋼材相當,但其重量僅為鋼材的57%。另外,鈦及其合金的耐熱性很強,在500℃的大氣中仍能保持良好的強度和穩定性,短時間工作溫度甚至還可更高些。而鋁在150℃、不銹鋼在310℃就失去原有的機械性能。當飛機、導彈、火箭高速飛行時，其發動機和表面溫度相當高，鋁合金已不能勝任，這時,采用鈦合金是十分合適的。正是由于鈦及其合金具有強度大、重量輕、耐熱性強的綜合優良性能，在飛機制造中用它來代替其它金屬時，不僅可延長飛機使用壽命，而且可以減輕其重量，從而大大提高其飛行性能。所以，鈦是航空工業和宇宙工業中最有前途的結構材料之一。

    在飛機制造工業上，要求制造所用的材料，既質輕，又強度大。一般是用比強度（材料的強度和比重的比值）來表示它，這個比值越大越好，而鈦正符合這個要求。鈦的比強度是目前使用材料中最大的，是不銹鋼的3倍，是鋁合金的1.3倍。所以，在飛機制造工業上，很重視鈦這個材料。隨著航空工業的發展，飛機的飛行速度越來越快。速度越快、飛機跟空氣摩擦產生的飛機表面溫度就越高，當速度達到2.2倍音速的時候，鋁合金已經不能勝任，而用鋼又太重，只有采用鈦合金來制造，所以有人說，如果沒有鈦合金作為制造材料，就不能發展2.5倍音速以上的超音速飛機。

火箭、人造衛星和宇宙飛船在宇宙航行中，飛行速度比飛機要快得多，并且工作環境變化更大，所以對材料的要求也更高、更嚴格。比如，用火箭把載人的宇宙飛船運到月球上去，要經歷從高溫到超低溫的過程。在返回地面的時候，又從超低溫進入高溫，當飛船進入大氣層的時候，飛船表面溫度上升到540℃-650℃。制造宇宙飛船的材料，必須適應這樣劇烈的溫度變化，而鈦合金能滿足這些要求。從1957年開始，鈦材料大量在宇宙航行上使用，主要用來作火箭的發動機殼體，人造衛星的外殼、緊固件、燃料儲箱、壓力容器等；還有飛船的船艙、骨架、內外蒙皮等。在宇宙航行上，使用了鈦以后，可以大大減輕飛行器的重量。從經濟效果來看，由于結構重量的減輕，能夠大量節省燃料，同時可以大大降低火箭和導彈的建造和發射費用。

2.2.1.2 鈦及鈦合金在國防軍工領域的應用

在美國F-22先進戰斗機上大約有54個精鑄件，大多是關鍵性強度高的鑄件。最著名的是所謂前、后“體側”(Side-of-body)、鑄件，即機翼與機身的接頭件，這是飛機上最大的鑄件，經切削加工且分別重87和58公斤。每一機翼上有14個較小的鑄件，多是用其它方式不能有效生產的零件。如無油艙隔，又如方向舵驅動器的殼體。 F-22的阻攔鉤的整流罩原來是由6-4-Ti薄板超塑成形，新近改成Ti-62-42合金，使成本下降50%以上，改進了強度性能，降低了重量，提高了對發動機噴管偶而出現的燃氣沖刷的熱穩定性。 F-22上的鍛壓器中大約2/3為Ti-6-4ELI，最大的鍛件是中、后機身隔框，其中4個中機身隔框是目前最大鍛件的代表，5個后機身框架鍛件是分段組成的，由上中央的H形框與兩個T形框組成。 機身的很大一部分為焊接件，前后梁結構是由腹板加強的Ti-6-4型板與框架經電子束焊接而成，包含3556厘米長的周向及縱向焊縫，是航空航天工業的最復雜的結構焊接之一。 發動機艙門由釬焊的蜂窩芯子與壁型板組成，面板為6-4-Ti，芯子為Ti-3-2.5，兩者之間的連接采用“液體界面擴散”(LID)釬焊技術，利用Ni-Ti共晶溫度低的特點來減少型板的熱暴露。Ti-3-2.5的成形性好、強度低，也用在液壓管道中。

    美國的Froes博士曾發表文章報道了美國軍用車輛及戰車中用低成本鈦代替均質裝甲鋼(RHA)的情況。用Ti-6Al-4V合金制作了M2戰車的指揮艙及頂部防護裝甲、M1A2主戰坦克上的兩個部件及XM777 155mm超輕型便攜式榴彈炮的架尾和反沖氣缸。而且美國一直把研究重點放在未來的戰車系統上，最近則集中在對可以滿足預期沖擊破壞性能的新型裝甲材料的研究上。人們對鈦裝甲的研究頗多，主要目的有2個，一是擴大鈦裝甲在遭受破壞威脅時的防彈性能數據；利用單一電子束冷爐床技術生產鈦合金，研究各種低成本的形變熱處理工藝，與此同時，還對戰車用厚裝甲的焊接和焊接修補進行了研究。

2.2.2鈦及鈦合金在民用行業中的應用

鈦及鈦合金除了在航天工業及軍工領域被廣泛的使用外，在民用行業中也得到了廣泛的應用，如化工、冶金、醫療、體用用品等。

    2.2.2.1 鈦及鈦合金在化工產業中應用

    鈦具有高耐腐蝕性的特點，廣泛利用于各種化工行業防腐設備中，如石油精煉設備、換熱器等；運用行業有(1)在含硫和含鹽高的原油煉制中，鈦制設備是比較理想的。國外在常壓蒸餾裝置、污水處理設備、脫硫分離塔的冷凝器和汽提塔的散熱器等許多工序都成功選用鈦制設備多年。我國也已在該系統中采用鑄鈦海水泵、催化裂化分餾中的鈦制冷凝器、深冷分離鈦冷凝器和多孔鈦板等，都已正常操作運行十年以上。(2)氯化烴是石油化工的最大品種之一。由于涉及到氯化反應，不銹鋼設備已難勝任。國外已用鈦材制造二氯甲烷精餾塔，三氯乙烷換熱器、冷凝塔和分餾塔，三氯乙烯冷凝塔，過氯乙烯換熱器和多氯化物盤管加熱器等。我國在氯乙烯生產中，冷卻塔、廢水汽提塔和廢水貯罐的塔板支承架、接管、法蘭密封面，采用了Ti-0.2Pd的襯里，已使用近十年未見腐蝕。而鈦管道、接頭和氣體分布器等都已采用鈦材多年。(3)苯酚是石油化工的重要原料，以煉油氣中的丙烯和苯為原料，從異丙苯、過氧化異丙苯得到苯酚和丙酮，是一項新工藝。國外在十幾年前就采用鈦設備，我國此項工藝尚在開發之中。舊工藝用苯磺化堿溶液生產苯酚，我國已采用鈦制中和反應釜、鈦盤管冷卻器和離子氮化鈦的攪拌器軸套，效果很好。(4)在乙烯氧化成乙醛、乙醛氧化成乙酸和丙烯氧化合成丙酮的裝置中，除原料和產品有一定腐蝕性外，主要腐蝕介質是催化劑，不銹鋼在其中腐蝕很快，唯有鈦具有良好耐蝕性。早在1963年美國就在乙烯氧化制乙醛生產中應用鈦獲得成功。我國第一套乙烯氧化制乙醛裝置已于1976年投入使用，至今鈦設備的運行情況良好。國外襯鈦反應器高達9.6m、直徑為3m，還有換熱器、催化劑再生塔、乙醛溶液冷卻器等11臺鈦設備。我國在80年代以后，上海和吉林都分別引進國外的乙烯氧化制乙醛的成套設備，其中許多設備和泵閥等都用鈦制造，較之不銹鋼有明顯優點，使用效果十分滿意。丙烯氧化制丙酮的定型設計，鈦設備有12臺，一座年產3萬噸丙酮的工廠，鈦設備達40t。(5)乙醛氧化制乙酸是我國的通用工藝，現已采用鈦材作為高沸物再沸器，一級品醋酸塔再沸器和冷凝冷卻器等多種設備。國外在精餾塔、分餾塔和蒸餾塔等都采用了鈦設備。尤其在低級烷烴氧化制乙酸時副產品較多，甲酸含量達8％，腐蝕性極強，此時用鈦代替不銹鋼，效果十分理想。(6)對苯二甲酸是合成滌綸的原料，工業上用對二甲苯氧化法制取。不論高溫氧化還是低溫氧化均存在乙酸和溴化物的高溫腐蝕，在溫度高于135℃的介質中，316L不銹鋼經過幾十小時即發生點蝕。故設計規范規定在135℃以上必須使用鈦材。北京石化總廠引進全套鈦設備，包括氧化反應釜、溶劑脫水塔、加熱器、冷凝器、再沸器等16臺。南京揚子石化公司引進年產45萬噸對苯二甲酸裝置,有56臺鈦設備和大量鈦管道閥門。上海石化總廠引進的氧化反應釜高32m，上直徑4m，下直徑5.3m，容積為505m，設備自重達175t。使用鈦材效果很好，推廣應用前景光明。(7)尿素是優質化肥，又是石油化工的原料。自1963年第一臺襯鈦尿素合成塔投產以來，目前已有近萬臺設備在全世界運行，實踐表明襯鈦合成塔無明顯腐蝕。而316L不銹鋼的折算腐蝕速度為4.1-4.5mm/a。因此鈦材比不銹鋼具有更好的經濟效益。除了襯鈦尿素合成塔外，國內從70年代以來，先后使用了C02汽提塔、換熱器、混合器和泵閥等。鈦在石油化工中應用廣泛，實例不勝枚舉 。

2.2.2.2鈦及鈦合金在海水淡化中應用

原海水淡化設備導熱管主要用銅合金管，由于銅合金管存在很多不足，現已被可靠性高且免于維護的鈦管所替代。主要原因在于：(1)鈦管的壁厚，導熱管壁厚由使用條件，管板材料、擴管作業的施工能力、管端的焊接技術等來決定，由于導熱管直徑小，對強度要求不高，因此實際使用中采用壁厚較薄的管材，一般，銅合金管等壁厚為0.9mm-1.2mm；用鈦管代替，在腐蝕性小的地方，可用壁厚為0.3mm的薄壁焊管。（2)鈦管的導熱性，由于導熱管的材質不同，熱導率也不同，如鈦為17W／(m·k)，鋁黃銅為lOOW/（m·k），90/10白銅為47W（m·k），70/30白銅為29W/(m·k)，因此，可通過壁厚的變化控制導熱管的導熱效果。在以上材料中，鈦的熱導率最小．如使用薄壁鈦焊管，導熱性雖然比鋁黃銅差，但與90/10白銅相當，比70/30白銅的要好。(3)鈦管的經濟性，鈦管的單位質量價格比銅合金貴2-6倍，但從性價比上考慮，鈦管價格可與銅合金管抗衡，由于鈦的密度低，壁厚相同時，同等長度的鈦管質量只是銅合金管的50％，當鈦管壁厚為銅合金管的50％時，相同傳熱面積的鈦管質量僅為銅合金管的1/4．按目前的價格水平，采用薄壁鈦焊管的整體價格與鋁銅管相同，比白銅管還便宜．可見，鈦管在價格方面是有競爭力的。

    2.2.2.3鈦及鈦合金在能源領域的應用

鈦在煤炭、電力(核電和火電)、油氣和太陽能等工業中得到了應用。

(1)煤矸石的利用是變廢為寶的創舉。煤矸石是采煤中的廢棄物，估計全國已有數億噸之巨。我國從1972年就開始利用煤矸石生產氯化鋁或硫酸鋁。在更新工藝中，不銹鋼濃縮器的腐蝕相當嚴重，我國自制鈦反應釜、攪拌器和盤管加熱器(氯化鋁用)和濃縮加熱器（硫酸鋁用）已有十年以上的運轉實踐。

(2)濱海電站凝汽器用薄壁鈦管。60年代之前均采用鋁黃銅或B30白銅管，隨著海水污染日趨嚴重，使用壽命明顯下降。早在60年代英國就已使用全鈦凝汽器，70年代日本推出薄壁(0.3-0.5mm)焊接鈦管的凝汽器，成本大幅度下降。直至1987年，工業發達國家已有30％采用鈦凝汽器。由于核電站對于安全運行可靠性要求特別高，所以尤其重視鈦凝汽器的使用，大部分采用薄壁焊接鈦管和無縫鈦管。我國在70年代后期開始試驗國產鈦管。1983年以來，先后在浙江臺州電廠、上海金山熱電廠、浙江鎮海電廠等9個電廠采用18臺全鈦凝汽器，共用鈦管700t，使用效果十分理想。

（3）油氣鉆采中，英國在深600m、262℃的含5％H2S和25％NaCl中，使用了鈦制鉆采設備。前蘇聯采用了鈦泵、鈦閥和鈦制沖洗鹽水設備。我國在天然氣井口為解決600—700atm的高溫H2S、C02和水蒸汽的腐蝕，使用了Ti的閥板、閥座和閥桿，長期使用效果甚好。

(4)海上油氣開采要長期承受海水腐蝕和應力腐蝕。國外廣泛采用Ti作為石油平臺支柱、繩索支架、海水循環加壓系統的高壓泵、提升管及聯結器等。因為Ti不僅耐海水腐蝕，而且具有高韌性、高屈服強度和高疲勞極限。最近國外選擇鈦的預應力采油管接頭，這種接頭組裝簡便快捷、重量輕，并保持彈性密封性，鈦是最佳的優選材料。我國的海洋石油工業正進入大規模開發階段，當前平臺的結構件和關鍵部件及設備均從國外進口，國內材料很少應用。但可以預期，鈦將會在這里找到廣闊的市場。

(5)核電站放射性廢物蒸發器的操作溫度高于130℃，濃縮時還有產生沉積物而發生縫隙腐蝕的可能性。因此，蒸發器的最佳材料應是Ti-6Al-4V，在承受高壓的情況下可以選用Ti-15Al-2.5Sn。

(6)汽輪機透平葉片原用0Crl3不銹鋼，由于在沉積物中有縫隙腐蝕和點蝕問題，疲勞壽命下降。鈦合金是最理想的材料。前蘇聯開發出了Ti-5Al-2.5Sn蒸汽透平長葉片，并已推廣應用于生產。近年來美、日等國傾向于使用Ti-6Al-4V。

(7)電站鍋爐水的脫鹽裝置，不論電滲析淡化還是蒸餾法除鹽，鈦設備和鈦陽極均是理想的材料。在凝聚沉降法除去水中膠體雜質系統中也成功地使用了鈦制溶解槽和加熱器。

    2.2.2.4鈦及鈦合金在真空制鹽中的應用

    鈦及其合金具有優異的抗海水及耐氯化物溶液腐蝕及流體沖刷的性能。隨著對鈦材性能及應用認識的加深，鈦材及其合金也逐步推廣應用在真空制鹽工業上。高溫濃鹽鹵水對真空制鹽用碳鋼設備的嚴重腐蝕直接影響了設備能力的發揮及生產的正常運行。腐蝕造成設備頻繁維修，大量的跑冒滴漏，成了一個急待解決的生產關鍵和技術課題。正確選用適合于制鹽工業的耐蝕材料也急迫地提上了議事日程。蒸發罐凡和料液接觸部份，Ⅰ效均采用Til2換熱管及Til2鋼復合板，Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ效均采用TA2。換熱管及鈦鋼復合板。僅此兩套制鹽裝置，蒸發罐便使用Til2及TA2，管約44噸，Til2及TA2,板約10噸，Til2及鈦同鋼的復合板達360噸，使真空制鹽工業一躍成為使用鈦及鈦鋼復合板的大戶之一。

    2.2.2.5鈦及鈦合金在建材行業中的應用

    在日本，1986-1999年用的鈦建材總計為2001t,目前的市場規模已成長為200t/a。具體用在建筑物的部位是屋頂63%、外壁31%、紀念碑及其它占6%。建材用鈦基本上100%為工業純鈦，數年來采用的理由分別為耐蝕性占60-80%，意匠性占25-60%，鈦印象占15-50%（重復計件的結果）。從鈦的高耐蝕性看，考慮到維修費用的循環成本（LCC）并不比其它金屬高，在苛刻的環境下多用在海濱、火山地帶的建筑物上，尤其是作為防止酸性雨對策是有效的。另外，鈦比其它金屬的熱膨脹系數低，輕量，更適合用作建材。

鈦還有其它特性，采用的理由多為意匠性、鈦印象，而建筑物又較重視藝術性、及環境的調和性等。因此，鈦歷來均是用在飛機、熱交換器等功能材料為開發重點，本文主要敘述了「軋制成形時的袋波控制」及「根據需要的各種表面處理」。

（1）袋波（pocket wave，以下簡稱“PW”）的抑制，一般金屬屋頂的接合多采用焊接與組裝相結合的工藝，即通過軋制成形將帶狀板的兩邊緣彎曲加工成易接合的各種形狀（大多為L字型）。但軋制成形中帶狀板的寬幅中心未成形部（波部）形成了被稱為PW的波狀凹凸部。這是因為在邊緣的彎曲部及其附近，沿寬度方向的拉伸變形產生縱向收縮變形，在波部由于壓縮力的作用產生了縱向彈性彎曲的“撓度”的緣故。PW控制是控制來自彎曲部的變形擴展（即使變形局部化），鋼板的屈服強度高，即比例極限（σe）高，加工硬化小，也可進一步說，屈服拉伸率越大，其PW越小。據報告，鈦晶粒的微細化，σe增高的過程中出現了屈服現象，對PW的控制是有效的，短時間退火可能的連續退火酸洗有利于獲得微細晶粒。分批式真空退火可通過在接著的平整道次軋制適度實施，在0.2%屈服強度時（σ0.2）提高了，PW得到控制。這相當于采用毛面輥實施平整道次的無光精軋法。將帶狀鈦板的邊緣預先加工成波浪邊，吸收軋制成形的彎曲加工過程中產生縱向收縮的方法也是非常有效的。

   （2）表面處理的開發，隨著鈦建材的需求增加，作為意匠性的表面防刺眼性（不晃眼），即要求表面的光澤較低，有比較柔和的色澤。針對此，鈦板的生產商開發了各種表面處理法。為了提高防刺眼性，將鈦板的表面加工成微細凹凸狀。方法有機械法和化學法，或者將二者相結合。以前開發的方法主要有：精整、壓花、無光精軋、酸洗、無光精軋+酸洗的組合、氧化鋁噴丸處理以及著色材的研制等。

    2.2.2.6 鈦及鈦合金在體育用品中應用

自從1990年3月，日本JOY公司首次在世界上銷售鈦制球頭的高爾夫球棒以來，揭開了鈦制高爾夫球棒的序幕。JOY公司與川鐵合作、水野與三菱材料合作，才得以使鈦高爾夫球棒產品化。川鐵的棒頭采用的是Ti-6Al-4V合金，三菱材料棒頭的上面與擊球面使用的是Ti-6Al-4V合金，底部與頸部使用的是純鈦。因為該球頭的強度、耐蝕性能、鑄造性、成本等較好外，重要的是其鏡面拋光的深度與其顏色的高級感、以及其表面硬度較高，即便是有小的劃傷，其光澤也能長時間的保持，因此很適合作高爾夫球頭。從這點來看，Ti-6Al-4V合金作為高爾夫球球材具有良好的綜合性能。網球技術的完美演進，離不開現代科學技術的推波助瀾。網球球拍的革新緊跟材料技術的發展。20世紀70年代末80年代初，碳纖維、玻璃纖維、陶瓷、硼等物質取代了鋁和鋼。現今，鈦合金等高科技復合材料以及納米技術已經漸成主流。高性能的球拍已成為各種新技術的結晶，電腦輔助設計、模擬分析等高新技術手段在球拍的設計和生產過程中起到了舉足輕重的作用。這些變化直接推動了網球技術的發展，促進了競技水平的不斷提高。

2.2.2.7鈦及鈦合金在汽車中的應用

    鈦材作為汽車部件材料使用時，其特征如下：抗拉強度和屈服強度大、疲勞強度大、密度小、彈性模量約是鋼的一半、熱膨脹系數低，約是不銹鋼及鋁材的一半、非磁性、熱導率低、容易產生燒結、對環境無污染等。另外在汽車行業用鈦后，可極大減輕汽車重量，降低其燃料消耗，保護環境和降低噪音。

   （1）發動機閥

    近年來，各汽車公司紛紛進行發動機閥用廉價鈦材的開發，并有一部分已達到批量化。鈦材的制造成本中占材料1/3以上的價格是海綿鈦，若用等外海綿鈦生產加工材，這樣價格自然就會降低。在這種情況下開發了廉價的Ti-6Al-4V基合金。

   （2）排氣管及消音器

    到目前為止，排氣管及消音器多采用普通鋼、不銹鋼、鋁合金、FRP等。這些部件屬車體的大型構造部件，容易實現車的輕量化、對降低燃料費用、發動機的輸出功率及提高行駛安全性均是重要的。同時因與排氣直接接觸，在400℃以上的高溫下，比起鋁合金來鈦的耐熱性更優良，且比強度比鋼高，也容易實現輕量化。

   （3）汽車零件用新合金的開發及應用

    前面介紹的均是已開發的鈦合金在汽車零件上的使用。另一方面，低成本鈦合金的開發也較為活躍，其中之一就是Super-TIX系列合金的開發。其強度與延性的平衡狀態如圖8所示。Super-TIX系列包括Ti-Al-Fe及Ti-Fe-O-N二大合金系，Ti-Al-Fe合金群多是在已知的合金中不使用V和Mo，采用廉價的Fe來代替，適合在溫度上升過程中的用途。如Super-TIX51F就是指Ti-5Al-1Fe，其拉伸強度達1000MPa，與Ti-6Al-4V相當。而Ti-Fe-O-N系合金則不能在太高的溫度區使用，但因采用了廉價的Fe及氧及氮，其熱加工性能優良。此合金系的代表合金為Ti-1%Fe-0.35%O-0.01%N(Super-TIX800)，其拉伸強度約為800MPa，具有優良的熱加工性及冷加工性。

    類似上述Super-TIX系列是專門為航空以外用途設計的合金,還有β鈦合金Ti-4.5Fe-6.8Mo-1.5Al (TImetaL@LCB)，該合金的楊氏莫量低，強度高，正在探討應用在懸簧上，于2001年已用在德國的國民牌汽車Loup FSI上。

    2.2.2.8鈦及鈦合金在醫療保健器材中的應用

鈦具有極好的生物相容性，可耐受人體苛刻的生理環境(人體pH值為7.4)，因而長期以來一直用于人體臀部及膝部關節的移植。實踐證明，人體對鈦無排異反應，也不產生凝血現象。面對醫學界的需求并根據鈦材的特點，近十幾年，特別是近幾年來，許多科研院所的專家教授都在致力于鈦制人工心臟裝置的研制和開發工作，這樣既可挽救諸多心臟病患者的生命，也可帶來可觀的經濟效益。左心室助推裝置(1eft ventricular assist systems，以下簡稱LVAS)由于左心室在心臟功能中起主要作用，晚期心臟病患者也是左心室首先衰竭，由此建立起了LVAS概念。LVAS通過搭橋技術可替代左心室正常工作，心臟其它部件照常運行。代心裝置—A bioCor鈦制人工心臟可模擬人體心臟正常節律，將血液泵注到肺部和身體其它部位。無需皮下埋管，但必須摘除人體心臟。有望于2000年年底前開始臨床試驗。除此而外，A biomed公司正著手開發的BVS5000二心室康復系統尤為引人關注。該系統可全面承擔人體心臟的正常工作，通過搭橋手術，使病體心臟得以充分的休息、愈合直至全面康復。了解了近年來鈦制人工心臟的發展過程及各類產品的性能特點后，選用哪一種裝置最為合適，眾家各抒己見。概括起來主要有以下幾點；

(1)需要進一步作臨床觀察以明確利弊；

    (2)采用LVAS的心臟病人經過一段時間休息，有利其恢復正常功能，因而代心裝置不可取；

    (3)人體心臟具有極佳的控制系統，可使血流量恰好符合人體所需的水平，而代心裝置則無此功能；

    (4)如果冠心病偶爾波及到右心室也無妨，帶有LVAS的患者仍可存活。

    總之，無論采用哪一類產品，使用鈦材是必然趨勢。如果FDA經過探討，能夠批準將鈦制人工心臟作為長期性或永久性植入件植入人體，不僅可使不適合接受異體心臟移植的病人得以康復，還會帶來每年20億美元的收益。

    由此可見，鈦制人工心臟市場前景可觀。

    2.2.2.9鈦及鈦合金在離子膜燒堿工業中的應用

    鈦及其合金具有重量輕、比強度高、綜合機械性能好的特點，它有比鉻、鎳及不銹鋼更強的鈍化性，形成的鈍化膜化學穩定性非常高，受到機械損傷后，在一定的氧化性氣氛下還能夠自愈，修復如初。因此鈦在很多活性介質中是極其耐腐蝕的，尤其在氧化性介質及含氯、氯化物。氯酸鹽等介質中耐蝕性最佳。在我國，鈦于70年代初開始應用于氯堿工業，取得了顯著的經濟效益，被譽為氯堿工業防腐蝕的一次大革命。

    離子膜生產燒堿具有產品質量好。堿中含鹽低、原料及能耗省，環境污染小、生產強度大、自動化水平高等優點，是目前世界公認的技術最先進。在離子膜燒堿生產裝置中，鈦主要用在鹽水二次精制，電解及脫氯、氯氣處理等系統的設備及管道上。

    2.2.2.10鈦及鈦合金在濕法冶金中的應用

    鈦作為一種新興的耐蝕材料，在我國的冶金行業，特別是濕法冶金行業使用不過20多年的歷史，然而卻獲得了極大的成功，并取得了顯著的社會效益及經濟效益。從七十年代初，云南冶煉廠、上海冶煉廠、葫蘆島鋅廠等有色冶金行業率先在電解銅、電解鎳及鉛鋅冶煉中使用鈦材，解決了嚴重困擾企業生產及發展的腐蝕問題，揭開了我國濕法冶金行業使用鈦材的序幕，鈦及鈦設備在這些企業成功的應用，也大大地促進了我國鈦工業民用推廣的使用。自80年代后，國內許多濕法冶金企業都在技術改造中，大量地選用鈦材，金川有色金屬公司、沈陽冶煉廠、銅陵有色金屬公司、大冶有色金屬公司等企業近十年來的用鈦量高達上百噸，這些新技術、新裝備的使用，使我國有色濕法冶金行業的裝備更接近世界先進水平。

    鈦作為電銅、電鎳行業中種板應用的主要優點是：

   （1） 鈦表面的氧化膜保護了鈦不被電解液腐蝕，且又不污染電解液。

   （2）剝離極其容易，減輕了勞動強度。

   （3）成品率提高了30%以上。

   （4）電銅結晶組織致密，表面光滑。

   （5）不易斷路燒板。

   （6） 使用壽命在30年以上。

    2.2.2.11其它產業

鈦金屬應用的產業尚有計算機硬盤 、手機、手表、自行車、輪椅、工藝品等不勝枚舉。

 

三、鈦及鈦合金的市場分析及預測

3.1市場供應現狀

由于鈦及鈦材的優良特性及海綿鈦的價格下降，鈦材性價比逐漸提高，鈦材對傳統金屬材料的替代趨勢顯著。中國經濟持續健康、快速發展以及國家實行國產大飛機項目等因素為鈦及鈦合金加工材市場提供了廣闊的發展空間，預計5 年內中國的鈦材消費量將達到100,000-120,000 噸，長期看將保持穩定增長態勢。

    3.1.1國際市場供應現狀

世界的鈦加工主要集中在美、日、俄等國，生產企業主要有俄羅斯的上薩爾達冶金聯合體fvSMP0)，美國的Timet、RTI和AlleghengTeledyne公司，日本的住友、神戶制鋼和新日鐵公司。另外，法國、英國、德國和意大利以及中國也有鈦加工企業。海綿鈦只有美國、哈薩克斯坦、俄羅斯、日本及中國等國生產，有50多家海綿鈦廠。2011年，全世界海綿鈦的產量為26.7萬噸，鈦鑄錠的熔煉能力約為28.3萬噸，鈦加工材的生產能力約為30萬噸。2011年主要鈦材生產地區的鈦加工材產量約23萬噸，比2010年增長約13％。

美國是目前世界上鈦加工材產量最多的國家，Timet、RMI和AlleghengTeledyne三大公司的鈦加工材產量占全美的90％。Timet通過前幾年的兼并和聯合，現己控制了歐洲大部分鈦加工企業，業務擴展到世界各地，并是波音公司最大的鈦加工材供應商。RMI也是波音的主要供應商。AllegengTeledyne公司己成為世界上最大的、最多樣化的特種金屬材料制造商，擁有世界上最大的電子束冷床爐。

日本住友、神戶制鋼和新日鐵三大公司軋制品貿易占日本的80％。進入2000年以來日本鈦加工材尤其是民用品汽車等市場活躍。一直致力于民用市場開發的日本鈦市場也比其它國家更早地開始復蘇。與俄羅斯的專業化鈦加工廠不同，日本的鈦工業多以鋼鐵聯合生產的方式運作，在生產不銹鋼的生產線上生產鈦材，這種模式可以降低生產成本。近年來，日本鋼管公司(NKK)己與美國活性金屬公司(RMI)聯合組成了一個合伙公司，成為世界上第二大鈦生產廠家，生產一種專門用于航空、航天工業的新型鈦合金，并被允許在美國和歐洲銷售。

原獨聯體國家(俄羅斯、烏克蘭、哈薩克斯坦)是世界上最主要的鈦生產基地和鈦出口國家之一，其在鈦生產和應用的基礎研究開發方面擁有豐富的經驗。原獨聯體國家的海綿鈦生產企業有俄羅斯的AVISMA廠、哈薩克斯坦的UST廠和烏克蘭的查波羅什鎂一鈦聯合企業。鈦材生產企業主要有俄羅斯的VSMPO、VILS和STUPINO。VSMPO是世界上最大的鈦材生產企業，可以說，它的發展代表著獨聯體鈦材市場的發展，產品大部分用于潛水艇和軍用飛機，曾與波音、法國宇航公司簽訂供貨協議，其產量的70％以上出口美國、英國、日本等國。

歐洲鈦加工企業主要有IMI(英國)、CEzUS(法國)、valtimetf法國)、DIG(德國)和Tilania(意大利)，前三家已被美國Timet兼并和聯合，后兩家仍獨立存在，但其規模和產量都較小。

    3.1.2國內市場供應現狀

    我國可以說是世界上最有發展潛力的鈦生產國，鈦資源極為豐富，居世界第一位。據資料顯示，目前已探明擁有的鈦資源儲量為8.7億噸，占世界總儲量的64％。

    我國的鈦工業經過近50年的發展，2011年海綿鈦和鈦加工材的產量分別達到61778 噸和50962噸。已形成從鈦礦采選、海綿鈦制取到鈦的熔煉、鈦材加工、鈦部件與鈦設備制造的完整工業體系，成為繼美、日、俄之后有完整鈦工業體系的國家之一。經過多年發展，中國基本形成了以下三個產業集中的地域：即以寶鈦集團有限公司和西北有色金屬研究院為代表的西北地區，該地區的特點是，鈦加工材的能力大、專業技術水平高，產品規格全，代表了中國鈦加工的水平；以沈陽金馳鈦業有限公司和撫順欣興特鋼為主的東北地區，該地區的特點是，中小企業多，社會協作度高，特別是鈦設備制造能力強；以上海寶鋼特殊鋼分公司和南京寶色鈦業有限公司為代表的華東地區，該地區的特點是鋼鈦結合，靠近市場，很有發展潛力。

目前國內主要鈦加工材生產企業有：寶雞鈦業股份有限公司、沈陽有色金屬加工廠、寶鋼集團上海五鋼有限公司、上海三廠薄板有限責任公司、上海有色金屬研究所、撫順欣興特鋼板材公司、長城特殊鋼公司第三鋼廠等。寶雞鈦業股份有限公司是目前國內專業化程度最高、加工設備最系統化、產品規格最多的鈦加工企業。

近幾年，在我國經濟快速增長的有利條件下，鈦工業有了長足的發展，特別是2011年，我國鈦工業取得了歷史性突破，進入了一個新的發展階段，鈦加工材產量達到50962噸，較2010年增長了7851噸，增長率高達18.21％。

 3.1.2.1國內鈦錠生產企業情況

據統計，目前國內鈦錠生產企業20多家，鈦材加工企業200多家，鈦設備生產企業300多家。鈦材生產企業主要分布在寶雞地區、江浙滬地區和沈陽-北京地區。根據對22家鈦錠生產企業的統計，2011年國內鈦錠產能達到96200 t/a，實際生產61778 t；根據對30家主要鈦材生產企業的統計，2011年國內共生產鈦加工材50962t；根據寶鈦集團等8家企業的統計，2011年中國主要鈦設備生產企業產值達143185萬元，用鈦材3636t。2011年國內鈦錠生產企業產量如下表：

2011年中國主要鈦錠生產企業產量統計，t

廠　　家 產　量 產能

寶雞鈦業股份有限公司 20000 25000

寶鋼股份特殊鋼分公司 6000 10000

西　部　材　料 7000 8000

北京中北鈦業有限公司 3500 5000

湖南湘投金天科技集團 1500 5000

沈陽鑫通科技貿易公司 1200 4800

攀　長　鋼 3400 6000

寶雞力興鈦業 1200 5000

東港東方高新有限公司 1400 3700

西部超導 2500 3000

浙江五環鈦業 3200 3500

北京621所 1000 2000

北京宏大鈦科貿有限公司 1800 2000

河北德林鈦業有限公司 1800 2000

遵　義　鈦　廠 523 2000

南京寶泰特種材料公司 1078 1500

洛陽725所 574 1400

沈陽大吉實業有限公司 1600 1200

寶雞富士特鈦業 1200 1400

東方鉭業鈦業分公司 703 2000

沈陽北方鈦業有限公司 300 700

浙江建國鈦業 300 1000

合　　計 61778 96200

從表中可以看出，鈦錠產能前三家企業占國內鈦錠總產能的44.7%，實際產量占了53.42%；私企中產能最大的寶雞力興鈦業鈦錠產能為5000t/a，占國內鈦錠總產能的5.2%，產量不足國內總產量的2%。國內企業生產鈦錠的設備大部分采用的是真空自耗電弧爐，規格有多種，最大的為12t；部分企業采用的是真空自耗凝殼爐，規格較小；這兩種爐較落后，在國外鈦錠生產企業都采用的是冷床爐。近年來，寶鈦集團從德國引進了1臺電子束冷床爐，寶鋼特鋼從國外引進了1臺電子書冷床爐、等離子冷床爐3臺，但由于技術原因，目前這兩個企業冷床爐的生產一直不穩定。據了解，10t規格電弧爐的售價大約是1000萬美元/臺，電子束冷床爐的售價大約是1350萬美元/臺。

    3.1.2.2國內鈦材生產企業產能、產量情況

國內部分企業有熔煉爐，大部分企業是通過購買鈦錠進行再加工的。鈦產業鏈如下圖所示：

 

圖1.鈦產業鏈

從國內的生產結構看，板材占據了鈦材生產總量的大部，2011年板材總產量30028t，占總產量50962t的58.9%，其次是管材和棒材，分別占鈦材總產量的18.2%和16.2，絲材僅占鈦材總產量的0.4。鍛件和鑄件總和占鈦材總產量的5.3%。

國內主要鈦材生產企業產能和2011年產量見表二和表三。

表二 國內主要鈦材生產企業產能

廠家 產能/t

鈦錠 板材 棒材 絲材 管材 鑄件 鍛件 鈦帶

寶鈦集團△ 25000 5000 3000 3600 3000-4000 5000

寶鋼特鋼△ 10000 ▲

西部材料△ 8000 3000 1000 1000

西部超導材料△ 6000 3000

攀長鋼△ ▲

撫順欣興特鋼△ ▲

天津銀澤 ▲

上海樺夏 ▲

云南鈦業△ 19000

浙江申吉鈦業 5000

寶雞力興集團 5000 10000

北京中北鈦業△ 1500 ▲ ▲

北京宏大鈦科貿 1000

寧夏東方鉭業△ 6000 1200 棒鍛12000

湖南湘投金天△ 10000 5000 10000

南京寶泰 1500

北京百慕航材△ ▲

洛陽725所△ 2000

沈陽鑄造所△ 2000

江蘇五環管業 500

常熟銳鈦金屬 1000

江蘇宏寶集團 ▲

張家港華裕鈦業 1000

常熟旋力精密 ▲

海龍（張家港） 600

東港東方高新 5000 1500 1000

浙江建國鈦業 ▲

山東遠大 ▲

寶雞三立公司 ▲

寶雞富士特鈦業 2000

注：標△為國企。標▲為公司主業。

表三 國內主要鈦材生產企業2011年產量

2011年產量/ t

廠家 板材 棒材 絲材 管材 鑄件 鍛件 新品 其他 合計

寶鈦集團△ 8467 3988 18 1859 128 255 146 14861

寶鋼特鋼△ 3126 142 80 3348

西部材料△ 2450 831 1628 12 4921

西部超導材料△ 1216 117 1333

攀長鋼△ 1830 10 1 1 430 2272

撫順欣興特鋼△ 1500 1500

天津銀澤 3200 3200

上海樺夏 2520 2520

云南鈦業△ 1700 1700

浙江申吉鈦業 1200 1200

寶雞力興集團 600 300 20 100 600 20 50 1690

北京中北鈦業△ 200 100 300 600

北京宏大鈦科貿 500 1000 1500

寧夏東方鉭業△ 446 138 173 180 937

湖南湘投金天△ 600 25 300 740 1665

南京寶泰 1189 46 7 189 54 1485

北京百慕航材△ 200 200

洛陽725所△ 500 15 138 10 663

沈陽鑄造所△ 35 35

江蘇五環管業 100 1600 1700

常熟銳鈦金屬 750 750

江蘇宏寶集團 600 600

張家港華裕鈦業 500 500

常熟旋力精密 300 300

海龍（張家港） 450 450

東港東方高新 35 220 255

浙江建國鈦業 180 180

山東遠大 120 120

寶雞三立公司 27 50 77

寶雞富士特鈦業 400 400

總計 30028 8258 196 9285 501 2181 166 347 50962

首先從鈦錠產能上分析，達到萬噸產能的有寶鈦、寶鋼、云南鈦業、攀鋼、湖南金天5家，而實際上達到萬噸產量的僅寶鈦一家。這五家均為國企，其中三家為鋼企。因為不銹鋼板材生產線同樣可以生產鈦板，所以鋼企在鈦板生產上有優勢，在這一點上國內鋼企在學習日本，因為日本的鈦材加工企業均為鋼企。

從鈦材企業的地域上分析，寶雞地區是國內鈦材的主要生產地，民企眾多，2011年該地區鈦材產量2.8萬噸，占國內產量的55%，市場份額占國內市場的75%。該地區鈦材品種齊全，代表了國內最高鈦材加工水平。江浙地區主要是以生產管件為主，鈦管主要有無縫管和焊管，無縫管有鈦棒制成，焊管由鈦帶制成。由于國內還不能生產鈦帶，所以生產鈦焊管用的鈦帶主要是從日本、俄羅斯、歐洲、美國進口。目前焊管有取代無縫管的趨勢，國內在薄壁焊管、大直徑熱擠壓管和鈦型管方面還不能生產。近來有報道稱云南鈦業、湖南金天、寶鈦、寶鋼都上了鈦帶生產線，但由于技術原因均未投入規模生產。2011年中國鈦加工材進口量最大的兩個品種是焊管（約2300t）和薄板（2201t）。沈陽-北京地區則主要是以生產板材和棒材為主，沈陽地區的鈦加工設備規模較大，沈陽東方鈦業有限公司是國內最大的鈦加工設備生產企業。

鈦材上市企業目前有寶鈦集團、西部材料、寶鋼三家。由于寶鋼特鋼一直處于虧損狀態，目前寶鋼股份正在出售其資產。

3.2市場供應現狀

由于鈦及鈦材的優良特性及海綿鈦的價格下降，鈦材性價比逐漸提高，鈦材對傳統金屬材料的替代趨勢顯著。中國經濟持續健康、快速發展以及國家實行國產大飛機項目等因素為鈦及鈦合金加工材市場提供了廣闊的發展空間，預計5 年內中國的鈦材消費量將達到30,000-40,000 噸，長期看將保持穩定增長態勢。

3.2.1國際市場需求現狀

    目前國際上鈦加工材年需求量在30萬噸左右，其應用市場的構一成比例為：一般工業占3O％，民用航空占36％，軍用占23％，消費品占11％，可見鈦的民用占較高的比例。一然而國情不同，不同國家鈦需求市場存在明顯差異，如美國72％的鈦用于宇航應用中，其它28％用于裝甲、化工、海洋、醫藥、發電、體育用品和其它非航空應用中；中國軍用占13％，民用占87％；日本宇航用占11％，化工占40％，能源占20％，汽車占2％，其他占27％；俄羅斯宇航用占45％～48％，出口占2O％～30％，船用占7％～10％，其他工業占22％～28％；西歐發動機用占56％，宇航結構材料占39％，火箭、衛星、導彈用占5％。

    3.2.2國內市場需求現狀

  中國鈦材的應用在20世紀70年代之前主要用于航空等領域。近年來，鈦在化工、冶金、電力、電鍍、食品、醫療器械及醫療行業、計算機、R常用品等民品領域的應用得到了穩步的發展。從20O5年開始，國內對鈦加工材的需求量在大幅度上升，2011年國內鈦加工材消費量為50962t噸，2005～2011年年均增長約47.09％，近幾年國內鈦加工材消費量及變化見下表及圖。

      

一直以來化工是中國最大的用鈦領域，2011年用鈦量達27156t，占用鈦總量的55.0%；其次是航空航天用鈦量4080t，占總量的8.3%。具體如下表。

     2011年中國主要鈦加工材企業在不同領域的銷售量，t

單位 總量 化工 航空航天 船舶 冶金 電力 醫藥 制鹽 海洋工程 體育休閑 其它

高爾夫 眼鏡 手表 其它

寶鈦集團 13532 5683 2030 406 406 1624 406 812 230 271 135 1529

寶鋼特鋼 3011 2787 121 5 2 96

西部材料 4921 5348 252 117 340 204 121 393 146

西部超導 1404 1210 194

攀長鋼 2272 1300 200 100 200 100 100 272

撫順欣興 1500 700 50 50 200 50 50 100 100 50 50 50 50

天津銀澤 3200 1600 300 100 200 100 300 200 200 200

上海樺夏 2520 1000 1520

云南鈦業 1700 1300 200 100 100

浙江申吉 1200 900 200 50 50

寶雞力興 1780 750 100 20 60 500 30 200 20 100

北京中北 600 400 50 50 50 50

北京宏大 1500 1000 100 100 300

寧夏東方 937 737 100 100

湖南湘投 1665 850 7 14 549 38 207

南京寶泰 1485 1016 86 14 16 13 17 323

北京百慕 200 100 100

洛陽725 598 140 10 88 210 10 20 113 7

沈陽鑄造所 35 35

浙江五環 1700 1400 200 100

常熟銳鈦 750 350 100 100 200

江蘇宏寶集團 600 400 100 100

張家港華裕 500 310 20 100 30 30 10

常熟旋力 300 300

海龍（張家港） 450 400 50

東港東方 255 205 50

浙江建國 180 160 10 10

山東遠大 120 120

寶雞三立 77 5 25 3 44

寶雞富士特 400 300 100

合計 49392 27156 4080 720 2742 3253 1027 2556 1343 959 99 835 521 4101

所占比例(%) 100 55.0 8.3 1.5 5.5 6.6 2.1 5.2 2.7 1.9 0.2 1.7 1.0 8.3

4.8

在上表中需要特別指出的是寶鈦、洛陽725所、寶雞富士特、寶雞三立幾家企業。

寶鈦產品涵蓋板材、管材、棒材、絲材等，是目前國內唯一具有海綿鈦－鈦錠－鑄－鍛－鈦材加工完整產業鏈的企業。鈦及鈦合金加工材總產量和銷售量位居全國第一，其軍用鈦材占到全國的90%，國內航天航空領域95%，國內唯一一家出口航天鈦材的企業。大飛機項目機身設備制造商西飛、成飛、沈飛、洪都等公司都是寶鈦的長期簽約客戶。

洛陽725所是專業從事艦船材料研制和工程應用研究的軍工研究所，是海軍各型號的材料技術責任單位，95%以上的海軍裝備鈦材料部分均為該所研制生產，鈦合金高爾夫球頭系列產品現已成為世界三大供應商之一。

寶雞富士特是成立于2006年的一家民企，是國內最大的鈦粉生產企業，2011年生產鈦粉780t，占國內總產量1225t的63.67%。公司另有鈦材、鈦制品、鈦設備三大類50余種鈦及鈦合金產品。

寶雞三立有色金屬有限公司是成立于1999年的一家民企，公司生產的“寶立鈦”牌鈦絲占國內市場的40%，是國內鈦絲出口量最大的企業，國內首家研發生產超硬材料砂輪鈦合金基體企業，國內首家研發生產鈦合金彈簧絲企業。

2011年國內鈦加工材在各領域的使用情況如下圖：

 

3.3國內鈦加工材進口狀況

目前我國進口量相對較大的鈦加工材主要是鈦管和厚度小于0.8mm的鈦板(鈦薄板)，尤其是鈦管，2011年其進口量占到當年國內產量的50％。鈦薄板進口的來源地主要是日本、法國和美國，進口的鈦管主要是鈦焊管，進口來源地主要是日本、俄羅斯、歐洲和美國。

3.4國內鈦加工材市場供應預測

近幾年，隨著世界經濟的發展，以及一般用途鈦及鈦合金的用量的不斷增長(如船舶等的熱交換器需求、海水淡化及發電設備方面的需求)，世界上主要的鈦加工材生產企業都或多或少的在增加其現有產能和產量，中國的生產企業表現尤為突出。預計到2015年，國內鈦錠產能將達到15萬噸，鈦加工材產量將超過8.5萬噸。

3.5國內鈦加工材市場需要預測

總體來說，鈦材料的應用與社會發展狀況密切相關，社會越發達，現代化程度越高，用鈦量就越大。得益于我國經濟的長期快速發展，鈦加工材的市場需求也呈現快速增長的狀態。

從國家產業政策看：鈦是戰略金屬材料，是有著巨大發展前景和軍事用途的原材料，目前國內大部分海綿鈦主要用于滿足軍工需求，同時，科技部等有關部委已將海綿鈦及鈦加工材列為國家重點支持的高新技術產品。

近年來，國際市場隨著航空、航天工業的復蘇，鈦材需求量以高于15%的速度增長；得益于國民經濟持續快速成長，在國內鈦材主要用于民用市場(占87%)，隨著化工、冶金、電力、真空制鹽、生物制藥、航空航天、船舶、體育休閑（高爾夫、眼鏡、手表、鋼筆）等行業的快速發展，對鈦材的需求量也明顯增多，每年以20-30%速度增長。有分析認為：“國內鈦材應用方向必然會同國際快速接軌，國內在航空和軍事領域的鈦材消費量會有較大幅度的提高，鈦產業已經迎來了高速發展的黃金期。

 3.6產品市場綜合分析

    從目前形勢看，鈦材的發展有幾大特點值得注意。

    3.6.1鈦材的市場看好，民航飛機用鈦量增長迅速。

    在鈦材的應用市場中，民用航空居重要地位，用量超過鈦材總需求量的三分之一。預測隨著航空運輸業的發展，該行業的使用比例和使用量還將會不斷增長。

    3.6.2鈦工業逐漸趨于國際化，規模化。

    隨著東西方貿易往來增多，東西方市場融合，正在形成統一的世界鈦市場。美國Timet公司自1996年以來，先后兼并英國的1MI公司和法國的歐洲鋯(Cezus)公司，控制了歐洲市場，還兼并了美國的A.J0hnson金屬有限公司，并與歐洲最大制管公司一～法國的Valinox焊管公司合并，組建Valitimet合資公司，這些兼并措施使Timet公司的實力大大增強。

    3.6.3鈦合金向著高性能、多功能和低成本方向發展。

    3.6.4、非航空鈦材應用領域不斷拓展

    1953年世界鈦產量為2000噸，全部用于航空；1983年產量為24000噸，航空用途占90％以上；1998年產量為62000噸，航空占40％左右，工業占45％左右，新領域占5％左右。航空增長每年3％左右，其它工業每年增長5％左右，其它新應用領域年增長10％～12％左右。2011年產量約30萬噸，航空軍工占35％左右，工業占55％左右，新領域占5％左右。航空增長每年5％左右，其它工業每年增長8％左右，其它新應用領域年增長15％～20％左右。目前己逐步開發的體育用品、汽車、高檔建筑、海洋工程和輕型戰車等方面更是每年以超過20%的速度增長。

    近幾年我國鈦工業發展迅速，在世界鈦工業占有一席之地，但與世界強國相比，仍有一定的差距。當前我國鈦工業的發展存在以下幾個問題：

    首先，我國的鈦加工材品種規格尚不齊全，有不少產品的生產技術水平低，基本不能生產，特別是形狀復雜系數高的薄壁型材更是空白。

    其次，產品質量問題。產品質量一直是影響我國鈦工業發展的重要因素，特別是高端用材和出口產品的質量尤為突出。