Schlussbericht - Dechema Forschungsinstitut

den nächsten 5 Jahren zu verdoppeln [14]. Schließlich wird die Firma Timet in Kürze in den
USA eine neue Anlage zur Herstellung von Titanschwamm in Betrieb nehmen, so dass sich
die momentan angespannte Lage auf dem Titanrohstoffmarkt etwas entspannen wird.
Eine britische Entwicklung an der University of Cambridge aus dem Jahr 2000 führte zu
einer erheblichen Verbesserung der Titanrohstoffgewinnung. Der EDO- oder FFC-
Cambridge-Prozess ermöglicht die direkte Reduktion von Titandioxid zu Titan, indem eine
gepresste Elektrode aus Titandioxid leitend mit einer Kohlenstoffelektrode in einem
Schmelzbad aus Kalziumchlorid verbunden wird. Durch diese direkte Reduktion des
Titanoxids lassen sich die Kosten zur Herstellung von Titanschwamm deutlich reduzieren
[24]. Das Verfahren wurde patentiert, getestet und im Jahr 2002 an die Firmen Timet und
QinetiQ lizenziert [25]. Sobald sich nach diesem Verfahren größere Mengen herstellen
lassen und sich der EDO-Prozess in der Industrie etabliert, ist damit zu rechnen, dass der
teure Kroll-Prozess zur Titangewinnung aus dem Jahr 1939 zunehmend ersetzt wird.
Sinkende Rohstoffkosten werden dazu führen, dass Titanlegierungen dann auch in
Branchen eingesetzt werden können, in denen dies aus Kostengründen bisher nicht
wirtschaftlich vertretbar war.
2.1.2. Spanende Bearbeitung
Zur Verbesserung der spanenden Bearbeitung sind bisher nur wenige
Forschungsarbeiten durchgeführt worden. Auf der letzten Titanweltkonferenz im Juni 2007
wurden außer den Arbeiten des Instituts für Werkstoffe keine neuen Ansätze präsentiert, die
sich mit der Verbesserung der Zerspanbarkeit von Titanwerkstoffen beschäftigen.
Die Firma Daido Steel aus Japan verwendet weiterhin die Sulfide seltener Erden
(SEM3S4), um einen kurz brechenden Span zu erzielen [26]. Die Legierungen befinden sich
jedoch auch 5 Jahre nach ihrer Vorstellung noch immer im Versuchsstadium. Bisher wurden
keine abschließenden Ergebnisse veröffentlicht. Kosaka et al. vom Timet Henderson
Technical Laboratory beschäftigen sich ebenfalls mit der Entwicklung von Legierungen mit
einer erleichterten spanenden Bearbeitung [27]. Es werden zwei zusätzliche -stabilisierende
Legierungselemente verwendet, die zu einer Verbesserung der spanenden Bearbeitung
führen, jedoch mit einer Festigkeitseinbuße verbunden sind und zusätzlich zu einer
empfindlichen Verschiebung des --Phasengleichgewichts der modifizierten Legierungen
führen, so dass eine Verschlechterung der Wechselfestigkeit der Legierungen zu erwarten
ist, sowie vor einem industriellen Einsatz eine Anpassung der Prozesskette erforderlich sein
wird.
Die Problematik der schweren spanenden Bearbeitbarkeit von Titanwerkstoffen ist also
bisher nicht hinreichend erforscht oder behoben. Dies kommt auch in einer Empfehlung der
Firma Titanium Industries, einem amerikanischen Titanhersteller, zum Ausdruck, der den
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