L'alliage de titane, appelé « métal spatial », est un matériau clé dans les domaines de pointe tels que l'aérospatiale, le génie océanique et les dispositifs médicaux haut de gamme. Cependant, la transformation du titane, de l'éponge de titane au produit fini, nécessite des dizaines d'étapes, notamment la fusion à l'arc sous vide, le forgeage multiple, le laminage, l'extrusion et le décapage. Le traitement thermique, en tant que l'une des étapes centrales du processus de laminage, joue un rôle déterminant dans les performances du produit. Récemment, MCC Southern Thermal Engineering a réalisé une avancée majeure dans le domaine des équipements de traitement thermique des métaux non ferreux : elle a développé la technologie du four de recuit brillant vertical pour larges bandes de titane, construit le premier four de recuit brillant pour larges bandes de titane au monde, et réalisé pour la première fois au monde la production continue de bandes de titane d'une largeur de 1400 mm.

Le traitement thermique des larges bandes de titane longtemps dépendant de l'étranger

Le titane et ses alliages possèdent une résistance élevée, une faible densité, une excellente résistance à la corrosion, une absence de magnétisme, ainsi qu'une bonne résistance thermique et des performances à basse température. Ils sont des matériaux clés dans les secteurs de pointe tels que l'aérospatiale, le génie océanique et la pétrochimie. Cependant, les performances des métaux non ferreux ne sont pas « optimales dès la sortie d'usine ».

Dans le processus de production du titane, la précision du traitement thermique détermine directement les propriétés mécaniques et la durée de vie du produit final. Chaque étape du traitement thermique, comme le recuit, la mise en solution et le vieillissement, nécessite un contrôle précis : l'uniformité de la température du four, la protection par atmosphère, la vitesse de refroidissement... Chaque paramètre reflète la capacité des équipements de traitement thermique.

Le recuit brillant des larges bandes de titane (d'une largeur de 1400 mm) a longtemps été reconnu comme un « os dur » dans le domaine mondial des équipements de traitement thermique. En raison de la forte oxydation du titane à haute température, le recuit doit être effectué sous atmosphère protectrice ou sous vide. De plus, les larges bandes de titane exigent une uniformité de température très élevée ; un écart minime peut entraîner une inhomogénéité des performances et une dégradation de la qualité de surface de la bobine de titane. Auparavant, cette technologie clé était détenue par un petit nombre de fabricants d'équipements étrangers, constituant un goulot d'étranglement majeur pour le développement de l'industrie chinoise du titane haut de gamme.

Quatre avancées majeures dans les équipements clés

MCC Southern Thermal Engineering, spécialisée dans le domaine des fours métallurgiques industriels depuis 70 ans, a développé un système technologique et d'équipements couvrant plusieurs types de fours. Dans le domaine du traitement thermique des métaux non ferreux et de leurs alliages, l'entreprise a réalisé des innovations indépendantes sur plusieurs équipements clés :

Premier four de recuit brillant vertical pour larges bandes de titane au monde : première production continue de 1400 mm au niveau mondial

MCC Southern Thermal Engineering a développé la technologie du four de recuit brillant vertical pour larges bandes de titane, construit le premier four de recuit brillant pour larges bandes de titane au monde, et réalisé pour la première fois au monde la production continue de bandes de titane d'une largeur de 1400 mm, comblant ainsi un vide dans l'industrie.

Cette avancée signifie que les équipements chinois de traitement thermique du titane haut de gamme passent de la phase de « rattrapage » à celle de « leadership ». Par rapport aux fours horizontaux traditionnels, la conception du four de recuit vertical présente des avantages significatifs en termes de stabilité de défilement de la bande, d'uniformité de l'atmosphère et d'efficacité thermique, particulièrement adaptée au recuit brillant continu des bandes de titane larges et minces.

Four à rouleaux à chauffage électrique pur pour le traitement thermique : traitement simultané des plaques et des bandes de titane

Pour répondre à des besoins plus variés de traitement thermique des bandes et plaques, MCC Southern Thermal Engineering a développé un four à rouleaux à chauffage électrique pur capable de traiter simultanément les plaques et les bandes de titane. La solution de chauffage électrique pur élimine le chauffage au gaz traditionnel, réalisant une combustion zéro émission pendant le traitement thermique, tout en offrant une précision de contrôle de température plus élevée et une réponse plus rapide, fournissant ainsi une solution verte pour le traitement thermique de haute qualité du titane.

Première ligne de four à rouleaux à chauffage par bande résistive pure avec fonction de trempe automatique en Chine : trois fonctions en un seul four

Plus important encore, MCC Southern Thermal Engineering a construit la première ligne de four à rouleaux à chauffage par bande résistive pure avec fonction de trempe automatique en Chine. Ce four de traitement thermique réalise trois fonctions en un seul four : recuit des plaques de titane, mise en solution des demi-produits et mise en solution des produits finis. L'uniformité de la température du four répond aux exigences de la norme aérospatiale AMS2750H.

AMS2750H est l'une des normes de mesure à haute température les plus strictes dans le domaine aérospatial international. Le respect de cette norme indique que cet équipement de traitement thermique a atteint un niveau de qualité aérospatial international, pouvant être utilisé dans des applications exigeant des performances matérielles très élevées, comme les moteurs d'avion et les pièces structurelles de fuselage.

Autonomisation des équipements clés en amont : combustion sur milieu poreux, chauffage par induction électromagnétique, four à coussin d'air

Dans les étapes en amont de la production des métaux non ferreux, MCC Southern Thermal Engineering a développé de manière indépendante des équipements clés tels que les brûleurs à milieu poreux, les équipements de chauffage par induction électromagnétique de forte puissance, les fours à coussin d'air et les systèmes de chauffage par bande résistive, et a construit des fours de chauffage pour barres de cuivre, des fours de chauffage pour bobines (plaques) de titane/nickel/zirconium et leurs alliages, ainsi que des fours auxiliaires pour lessive.

Parmi eux, la technologie de combustion sur milieu poreux est une technologie révolutionnaire dans le domaine de la combustion internationale, permettant d'augmenter considérablement l'efficacité de la combustion et de réduire les émissions d'oxydes d'azote. Les équipements de chauffage par induction électromagnétique de forte puissance réalisent un chauffage efficace et propre des métaux, et leurs produits sont largement utilisés dans les secteurs de pointe tels que l'aérospatiale, la marine et le nucléaire.

Le four industriel lui-même atteint également les objectifs de réduction de la consommation énergétique globale et des émissions de polluants, répondant aux exigences de la transformation verte de l'industrie manufacturière dans le cadre de l'objectif « double carbone ».

Un saut stratégique de la « métallurgie noire » au « leadership des métaux non ferreux »

Briser le monopole étranger sur les équipements de traitement thermique du titane haut de gamme

Grâce à un système technologique et d'équipements innovant et indépendant, fusionnant l'expertise des métaux ferreux et non ferreux, MCC Southern Thermal Engineering a réalisé un saut stratégique des fours métallurgiques traditionnels pour l'acier vers des équipements de traitement thermique haut de gamme pour les métaux non ferreux. Les avancées dans une série d'équipements clés, tels que le four de recuit brillant vertical pour larges bandes de titane, le four à rouleaux à chauffage électrique pur et le four de trempe automatique de qualité aérospatiale, marquent la capacité de la Chine à fournir des équipements autonomes complets dans le domaine du traitement thermique des métaux non ferreux haut de gamme, brisant ainsi la dépendance de longue date aux équipements importés.

Fournir des matériaux clés pour les secteurs stratégiques tels que l'aérospatiale, les grands fonds marins et le nucléaire

Des charnières en alliage de titane pour téléphones pliables aux alliages pour le système de défense aérospatiale « Projet Nantianmen », les matériaux métalliques non ferreux spéciaux sont devenus la norme de performance des produits de pointe. Les équipements de traitement thermique de MCC Southern Thermal Engineering sont largement utilisés dans les secteurs de pointe tels que l'aérospatiale, la marine et le nucléaire. La capacité de traitement thermique autonome et contrôlable est directement liée à la sécurité de la chaîne d'approvisionnement et à la fiabilité de la qualité des matériaux haut de gamme nécessaires aux secteurs stratégiques de la Chine.

Favoriser la mise à niveau de l'industrie du titane vers des formats larges et une qualité élevée

La première production continue au monde de bandes de titane d'une largeur de 1400 mm signifie que l'industrie chinoise du titane est désormais capable de produire des plaques et bandes de titane de plus grandes dimensions et de meilleure qualité. Les larges bandes de titane ont une valeur d'application irremplaçable dans des domaines tels que les grands panneaux aérospatiaux, les coques de navires et les équipements chimiques. Cette avancée favorisera directement la mise à niveau de l'industrie chinoise de transformation du titane vers des formats larges, une production continue et une qualité élevée.

Contribuer à l'objectif « double carbone » avec des solutions de traitement thermique vertes

L'application de technologies de traitement thermique vertes, telles que le four à rouleaux à chauffage électrique pur et les brûleurs à milieu poreux, permet de réduire la consommation énergétique globale du four et les émissions de polluants. Dans le contexte de l'objectif « double carbone », ce système d'équipements de traitement thermique vert offre une voie technique réalisable pour la transition bas carbone de l'industrie des métaux non ferreux.

Des métaux non ferreux à un monde de matériaux plus vaste

Couverture complète de la chaîne de valeur des alliages haut de gamme : titane, nickel, zirconium

Les équipements technologiques de MCC Southern Thermal Engineering couvrent l'ensemble des étapes de traitement thermique des bobines (plaques) de titane, nickel, zirconium et leurs alliages, y compris le chauffage, le recuit et la mise en solution. Avec le développement rapide des secteurs stratégiques chinois tels que le nucléaire, l'exploration des grands fonds marins et l'aérospatiale, la demande d'alliages haut de gamme comme les alliages à base de nickel et de zirconium continuera de croître, offrant des perspectives de marché prometteuses pour les équipements de traitement thermique associés.

Extension technologique à d'autres domaines de traitement thermique des métaux

Les technologies clés accumulées par MCC Southern Thermal Engineering dans le contrôle de l'uniformité de la température du four, la protection par atmosphère et la trempe automatique peuvent être transférées aux équipements de traitement thermique d'autres métaux non ferreux comme le cuivre, l'aluminium et le magnésium, ainsi qu'aux métaux ferreux. La voie technique d'un seul four de traitement thermique remplissant plusieurs fonctions jette également les bases du développement modulaire, intelligent et flexible des futurs équipements de traitement thermique.

De l'exportation d'équipements à l'exportation de normes techniques

Avec le niveau de leadership international de la technologie chinoise des équipements de traitement thermique haut de gamme, il est possible à l'avenir de réaliser un triple saut : de « l'importation d'équipements » à « l'exportation d'équipements », puis à « l'exportation de normes techniques ». Les équipements de traitement thermique répondant à la norme aérospatiale AMS2750H sont déjà capables de rivaliser avec les principaux fournisseurs d'équipements internationaux.

Chaque caractéristique robuste permet aux métaux non ferreux de traverser les frontières de l'exploration humaine, des plus avancées aux plus quotidiennes, et chacune de leurs apparitions remarquables est due au polissage extrême effectué par le traitement thermique en coulisses. MCC Southern Thermal Engineering, avec son système technologique et d'équipements innovant et indépendant, apporte une contribution solide au développement de l'industrie chinoise des métaux non ferreux.

Du premier four de recuit brillant vertical pour larges bandes de titane au monde à la première ligne de four à rouleaux de trempe automatique de qualité aérospatiale en Chine, ces équipements clés de « grands instruments nationaux » redéfinissent les coordonnées mondiales de la technologie chinoise de traitement thermique des métaux non ferreux.