Question:
Quand et comment l'Occident a-t-il perdu sa dépendance vis-à-vis de l'URSS pour le titane?
DrZ214
2016-04-02 13:56:00 UTC
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Cette question a été posée par une autre question.

Il y a longtemps, avant de bien documenter mes recherches sur Internet, j'ai examiné l'histoire de Titanium, ses achats, raffinement et capacité de travail. Je ne me souviens d'aucune source au-delà de quelques articles de Wikipédia qui ont considérablement changé depuis. J'ai été fasciné par ce métal pour plusieurs raisons: il n'était disponible qu'en Union soviétique (et en Mandchourie?) Pendant la majeure partie de la guerre froide. C'est un métal très utile avec une température de fusion et une résistance à la traction très élevées. Et le plus étrange de tous, le dioxyde de titane existe presque partout dans le sol , mais dans les années 1960, les États-Unis ont dû acheter secrètement du titane à l'URSS pour construire leur super avion-espion, le A-12 et SR-71 Blackbird.

Alors, quel est le problème avec Titanium? Quand a-t-on inventé un procédé de raffinement du TiO 2 qui ne permettait pas de dépendre de l'ilménite (FeTiO 3 )? Quand les principales sources de titane ont-elles été découvertes et exploitées en dehors de l'Union soviétique et de la Chine?

En fin de compte, ce que je demande est: quand et comment l'Occident a-t-il perdu sa dépendance de l'URSS pour le titane?

EDIT: Si je me souviens bien de mes recherches, quelque chose a changé au début des années 1990 . Je pense à un nouveau processus de raffinement. Quelqu'un le sait-il?

Peut-être que la popularité des lames de rasoir en titane à partir des années 1990 a conduit à un réalignement du marché dans la production.
@PieterGeerkens Cela me choquerait. Je pensais que ceux-ci étaient de toute façon plaqués titane, tout comme les forets plaqués titane. Cependant, je semble me souvenir de quelque chose qui a changé dans les années 90. Je pensais que c'était un processus de raffinement comme le raffinement de TiO2.
J'ai travaillé pendant un an à programmer un modèle pour un laminoir à chaud; le titane est beaucoup plus délicat à l'usine que l'acier. Je crois comprendre que la puissance de calcul nécessaire pour réussir à faire passer le titane dans les laminoirs n'est devenue disponible que du milieu à la fin des années 1990. Auparavant, le titane devait être laminé à froid, ce qui est moins adapté à la production de rasoirs jetables bon marché.
Dans un moulin à 5 ou 6 supports, la barre * rouge chaude * arrive à seulement 5 ou 6 mph, mais vole le long de la table de déploiement à des vitesses supérieures à 40 mph dans des feuilles de quelques centaines de pieds de long. Si quelque chose se bloque parce qu'une prévision de température est décalée de quelques degrés, cela signifie que quelques tonnes de métal très chaud volent à très grande vitesse.
@PieterGeerkens Fascinant. On dirait que tu es juste la personne à qui je dois parler. Mais pouvez-vous expliquer exactement pourquoi la puissance de calcul est nécessaire dans une usine? Je crois comprendre que vous connaissez la masse et la forme du métal entrant. Vous savez donc combien de transfert de chaleur est nécessaire pour atteindre une certaine température. Si les blocs de titane entrants sont identiques, que faut-il calculer à la volée?
Regardez cette vidéo à 15h50 et à nouveau à 17h00: https://www.youtube.com/watch?v=AuuP8L-WppI
Je serais plus à l'aise avec cette question si elle soutenait les affirmations. Les États-Unis ont-ils jamais été dépendants de l'URSS pour le titane? etc. Il semble y avoir beaucoup d'affirmations.
@MarkC.Wallace Oui, il fut un temps où les Etats-Unis et les puissances occidentales dépendaient de l'URSS pour de grandes quantités de titane. Cliquez sur le lien vers l'A-12 / SR-71. L'avion espion était à 80% de titane pour lui donner une résistance à la chaleur, permettant Mach 3+. Un paragraphe explique comment la CIA a créé de fausses entreprises pour acheter du titane à l'URSS. Cela ne sert à rien de faire cela si vous pouvez l'acheter à une nation neutre ou alignée à l'ouest. L'article cite,
On dirait que le vrai problème n'était pas le minerai (ce qui est courant) mais le métal raffiné. Citant la CIA, [Parmi les premières livraisons de Titanium Metals Corporation, environ 80% ont dû être rejetées] (https://www.cia.gov/library/center-for-the-study-of-intelligence/kent-csi/ vol15no1 / html / v15i1a01p_0001.htm). Il semble que le titane forme un carbure fragile (TiC), ce qui signifie que vous ne pouvez pas simplement le coke.
@MSalters Cette même citation est sur l'article du wiki. À peu près sûr qu'il s'agit du produit Ti final (tôle). Ils expérimentaient de nouveaux alliages, c'est pourquoi 80% ont été rejetés. Le minerai de Ti brut n'a pas de problèmes autres que son pas encore raffiné. Et vous avez raison, vous ne pouvez pas simplement le coke comme de l'acier. Il y avait un procédé Hunter impliquant du sodium, puis un procédé Kroll encore utilisé aujourd'hui impliquant du chlore gazeux. Après cela, il sort dans de petites sphères de Ti 100% pures. Ensuite, vous l'utilisez pour fabriquer un alliage de tôle. Si vous expérimentez des soudures / alliages, vous devrez peut-être rejeter le produit final.
Cinq réponses:
Schwern
2016-04-04 22:53:14 UTC
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Dans les années 50 et 60, le titane était un métal très exotique que peu de gens savaient fabriquer ou utiliser aux quantités et qualités requises pour un véhicule militaire de haute technologie. Le titane est un métal notoirement difficile à travailler. Vous ne pouvez pas l’affiner comme du minerai de fer, mais vous obtenez du carbure de titane. Au lieu de cela, vous utilisez un processus plus complexe résultant en une éponge de titane, essentiellement du titane raffiné. Il brûle lorsqu'il est exposé à l'oxygène ou à l'azote à haute température, de sorte que le maniement traditionnel ne fonctionne pas. Travailler avec des outils traditionnels usera et cassera rapidement ces outils.

Il faut du temps pour trouver le minerai, construire des mines, extraire le minerai, le transporter, apprendre à le raffiner, le raffiner, produire du métal, apprendre à produire du métal de meilleure qualité, etc. Lorsqu'un projet militaire américain secret dans les années 1960 (le A-12) a soudainement besoin de grandes quantités qui TiMet (celui grand producteur américain de l'époque) n'a pas pu se rencontrer, il faut chercher ailleurs. L'Union soviétique enquêtait également sur le titane à des fins militaires, elle avait un stock prêt à être acheté, donc Lockheed l'a fait.

"Notre fournisseur, Titanium Metals Corporation, n'avait que des réserves limitées du précieux alliage , la CIA a donc mené une recherche dans le monde entier et, en utilisant des tiers et des sociétés factices, a réussi à acheter discrètement le métal de base à l'un des principaux exportateurs mondiaux - l'Union soviétique. Les Russes n'ont jamais eu la moindre idée de la manière dont ils contribuaient réellement à la création de l'avion en cours de construction pour espionner leur patrie. "

- Rich, Ben R .; Janos, Leo (1994). Skunk Works: un mémoire personnel de mes années à Lockheed (1er pbk. Ed.). New York, NY: Livres de Back Bay. ISBN 9780316743006

Le titane est de plus en plus utilisé dans la quête de l'industrie aérospatiale pour des avions plus puissants et plus légers, ce qui augmente la demande commerciale. Cette augmentation de la demande commerciale a entraîné une augmentation des problèmes d'approvisionnement pour l'armée américaine.

Le document de 1983 "Titanium: Past, Present, and Future. Rapport du Groupe sur l'évaluation de la disponibilité du titane: besoins actuels et futurs du Comité sur les aspects techniques des matériaux critiques et stratégiques " du National Materials Advisory Board du US National Research Council expose les problèmes auxquels les États-Unis étaient confrontés et leurs recommandations pour les résoudre.

  1. Compétitivité des États-Unis dans la production d ' éponge de titane.
  2. Taille et qualité du stock américain.
  3. Améliorations technologiques risquées.

En gros, l'industrie américaine avait du mal à rivaliser sur le marché mondial.

Dans le premier chapitre, ils exposent leurs conclusions et recommandations. Voici les principaux points.

  1. Nos installations de production étaient excellentes, mais nous étions en retard dans la fabrication d'éponge pour les nourrir.
  2. Il n'y a pas de problème d'approvisionnement en minerai.
  3. L'utilisation du titane fluctue comme l'aluminium et le magnésium lors de leur introduction (les seuls nouveaux métaux introduits dans les temps modernes), mais plus rapidement, ce qui entraîne des problèmes pour les fournisseurs.
  4. L'achat de haies par l'industrie aéronautique est à l'origine de pénuries artificielles.
  5. Il faut 3 à 5 ans pour qu'une usine d'éponges soit opérationnelle.
  6. Il existe de nombreux goulots d'étranglement dans la production de titane aux États-Unis.

Et ainsi de suite. Il y a 19 points en tout. Ils ont recommandé que ces mesures soient prises pour lisser la demande et encourager l'industrie américaine du titane à se moderniser.

  1. Les États-Unis achètent du titane via le stock national pour lisser la demande.
  2. Donnez le titane crédits d'impôt et incitations de l'industrie.
  3. Éliminer les goulots d'étranglement.
  4. Parrainez R&D pour améliorer la maniabilité du titane.
Merci, c'est certainement la réponse la plus complète. Cela explique les complexités de l'industrie pendant la période que je voulais. Il semble que la réponse soit que le minerai de Ti était suppliable, mais que le Ti raffiné en éponge concentrée (nécessaire à la construction d'objets en titane) n'était pas disponible en grande quantité auprès de sources occidentales. Je lis toujours le document source et je peux commenter davantage.
Fred
2016-04-02 18:42:56 UTC
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Veuillez clarifier ce que vous entendez par dépendance à l'égard du titane de l'URSS / de la Russie. Voulez-vous dire:

  • Minéraux de titane qui doivent ensuite être transformés en métal puis en éléments d'ingénierie,
  • Titane métal qui doit être transformé en éléments d'ingénierie, tels que le titane une éponge métallique ou,
  • Des articles d'ingénierie en titane tels que des nervures d'avion ou un train d'atterrissage?

Si vous voulez dire des minéraux de titane (rutile et ilménite), qui sont à l'origine de 90% du titane mondial, la Russie ne fait pas partie des huit premiers producteurs mondiaux. Les données pour 2011 révèlent que ces pays sont l'Australie (19,4% de la production mondiale), l'Afrique du Sud (17,3%), le Canada (10,4%), l'Inde (8,6%), le Mozambique (7,7%), la Chine (7,5%), le Vietnam ( 7,3%) et l'Ukraine (5,3%).

Si vous parlez d'articles en titane d'ingénierie, la Russie reste une source majeure de pièces pour les avions. En 2013, Boeing a acheté des nervures d'avion à la Russie

Boeing achète tellement de titane à la Russie - le constructeur aéronautique prévoit 18 milliards de dollars d'achats au cours des prochaines décennies - qu'il recherche maintenant de nouveaux alliages avec les Russes.

«La Russie est un partenaire essentiel pour 787 pièces en titane»,

Je veux dire la matière première extraite de la terre. Je suis presque sûr que l'Amérique pourrait la transformer dans une raffinerie aussi bonne que n'importe quelle autre nation, puis la transformer en produits. Mais vous avez besoin d'une source économique dans le sol pour commencer. Au fait, vos statistiques ne me disent rien, car je m'intéresse à la situation telle qu'elle existait à partir de 1945. Je suis presque sûr que 1945 - 1970, l'URSS n'était pas seulement dans le top 8, mais le numéro 1 producteur de titane brut (qui, comme vous le dites, doit être transformé en tôles, qui sont ensuite transformées en machines réelles).
Matt
2016-04-02 16:05:41 UTC
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Quand et comment l'Occident a-t-il perdu sa dépendance vis-à-vis de l'URSS pour le titane?

En réalité, l'Occident dépend toujours sérieusement du titane de la Russie.

La raison principale est la pure économie. Le titane a un prix de revient très élevé, donc Boeing peut prendre un peu de temps, mais vous pouvez être sûr que GM n'en voudra jamais (à moins qu'un processus technologique bon marché de fabrication de titane ne soit inventé).

Donc, pour établir le titane production, vous devez non seulement investir une énorme somme d'argent dans une usine de haute technologie, mais aussi convaincre quelques grandes entreprises, comme Boeing ou Airbus, de rompre les contrats existants et d'acheter vos affaires. Quel profit espérez-vous en tirer?

Le capitalisme ne fonctionne pas comme ça, mais le socialisme soviétique l'a fait. L’Union soviétique a donc produit la plus grande production de titane, qui détient toujours la plus grande part de marché.

Cette réponse serait améliorée par les sources. Je ne sais pas ce que signifie «prix de revient élevé» - est-ce différent de «prix élevé». Je suis sceptique quant à l'affirmation selon laquelle le capitalisme ne peut pas attirer de l'argent pour de gros investissements. Je ne conteste pas ces points, il n'y a tout simplement pas assez de preuves présentées pour me convaincre.
@MarkC.Wallace `Je ne suis pas sûr de ce que signifie" prix de revient élevé ", je veux dire combien il en coûte au fabricant pour produire des choses (sans aucun profit supplémentaire).
Ne sois pas si sûr. IIRC, Ti coûte aujourd'hui environ 4 $ / kg. Un Aerobus A380 entièrement chargé pèse 600 tonnes, ce qui, s'il ne s'agissait que de Ti, coûterait 2,4 millions. C'est ** extrêmement bon marché **. Le coût réel de l'A380 est aujourd'hui de 430 millions d'euros et il utilise des produits beaucoup moins chers. Les coûts des matières premières ne représentent généralement qu'un minuscule% des coûts globaux. La raison pour laquelle «Ti est cher» est ** qu'il est beaucoup plus difficile à souder et à travailler ** que l'acier ou l'aluminium. C'est pourquoi je m'intéresse à l'extraction de Ti brut à partir du sol. N'importe quel pays industriel peut travailler la métallurgie du Ti, le facteur important est donc la multiplication des sources en dehors de l'URSS et de la Chine.
J'ai réalisé plus: vos points ne sont pas tout à fait faux, mais il y a plus. L'URSS a investi dans des sous-marins en titane, ce qui nécessite d'énormes ateliers de titane. Oui, c'était du socialisme, mais j'imagine que ces ateliers existent toujours et sont aujourd'hui utilisés pour toutes sortes de constructions rentables en Titane, un énorme avantage. Les investissements énormes requis sont valables mais sans rapport avec mon propos. Ma question concerne les ** sources brutes de titane **, qui constituent le ** principal goulot d'étranglement **. Peu m'importe où le titane est expédié et quelle usine l'utilise. Je me soucie de l'emplacement des mines et de leur taille.
@DrZ214 `sources brutes de titane, qui est le principal goulot d'étranglement` Non. Auparavant, la Russie importait des matières premières principalement d'Ukraine, mais maintenant elle est passée à d'autres pays comme le Sénégal, l'Afrique du Sud, l'Australie, la Sierra Leone, la Thaïlande, etc. La Russie elle-même n'a pas du tout de grandes mines de titane.
@Matt La période dont je parle est à partir de 1945. A cette époque, les mines ukrainiennes seraient une source soviétique. J'ai trouvé 3 mines de titane en Russie: https://en.wikipedia.org/wiki/Category:Titanium_mines_in_Russia et ** la mine Ruchar ** me semble assez importante (3 milliards de tonnes à haute teneur). BTW, la raison pour laquelle de nombreux acheteurs se tournent vers l'Afrique / Asie est que les travailleurs sont beaucoup moins payés, de sorte que même une mine à faible teneur peut être plus rentable. L'Australie possède de très grandes réserves de titane ** aujourd'hui **, c'est pourquoi elle en produit, car elle peut détenir une part importante du marché mondial. Auparavant, c'était l'URSS / la Chine.
MSalters
2016-04-04 05:07:17 UTC
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On dirait que le rutile est devenu disponible dans les années 70 en quantité décente en Australie. Mais cela semble être un minerai à faible teneur.

La Norvège a lancé une grande mine en 1960, qui est toujours en production aujourd'hui. Cela n'a probablement pas commencé à pleine capacité de production.

Mais même plus tôt, en 1950, les mines du Lac Tio au Canada ont ouvert.

On pourrait presque penser que les Américains ont importé du titane de Russie pour faire valoir un point, pas parce qu'ils en avaient besoin.

Merci, ce sont d'excellentes données, mais je dois dire que le lien Lac Tio contient des informations trompeuses. Le plus grand gisement d'ilménite se trouve peut-être au Canada, mais sans connaître sa concentration, nous n'avons aucune idée de sa capacité. Pour autant que nous sachions, la concentration d'ilménite peut être de 1% et un site russe peut être de 10%. Cela seul entraînerait une production 10 fois plus élevée. De plus, ils ont explicitement dit Ilménite, pas «Titane», donc pour autant que nous sachions, il existe des gisements de rutile plus grands que ce site au Canada. Cependant, je vais rediriger ma recherche pour l'instant. Le Canada aura certainement de meilleurs résultats que certaines autres régions.
@DrZ214: C'est apparemment [32% -36%] (http://minesqc.com/en/knowledge-base/fiche/lac-tio-3/). Et nous parlons ici de _mega_tons de titane. - Il reste 52 MT.
Merci mais où dit-on 32% - 36%? Le lien dans votre commentaire est le même que le lien Lac Tio dans votre message, et aucun pourcentage n'y est mentionné. Il est également possible que d'autres régions aient sous-coté les prix (à cause de la main-d'œuvre faiblement rémunérée), ce qui signifierait que Lac Tio pourrait ne pas produire beaucoup à la fin des années 50, même si la capacité et les machines étaient là.
Tyler Durden
2016-04-04 20:40:14 UTC
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Les diverses affirmations que vous lirez selon lesquelles les États-Unis "dépendent" de la Russie (ou plus exactement de l'Ukraine) pour le titane sont de pure absurdité, presque de l'hystérie.

Les minerais rutiles de titane en Ukraine sont de bonne qualité et comme la main-d’œuvre y est relativement bon marché, il est possible d’obtenir ce minerai de bonne qualité à un prix relativement bas. En gros, nous avons économisé quelques sous en achetant du minerai ukrainien. Si le minerai ukrainien n'avait pas été disponible à un bon prix, nous aurions pu obtenir du minerai de titane de n'importe quel autre endroit.

Le marché mondial des métaux n'est que cela: mondial. Le métal vient de n'importe où et de partout, où qu'il soit le moins cher.

L'idée qu'un métal ne peut être trouvé qu'à un seul endroit ou qu'un ennemi a un "monopole" est tout simplement un non-sens ignorant. Ce même genre d'absurdités hystériques alimente l'histoire de la chine a le monopole des métaux des terres rares.

Les gens achètent du métal là où il est le moins cher, personne n'en a monopole.

Il s'agit de la production de titane en 1918:

enter image description here

Ces concentrés contenaient 492,15 tonnes de titane pur dioxyde. Le dioxyde de titane est à 60% en poids de titane. Cela signifie qu'en 1918, les États-Unis ont produit à partir de cette seule petite mine de Virginie 492,15 x 60% = 295 tonnes de titane. Il faut environ 30 tonnes de titane pour fabriquer un SR-71. Cela signifie qu'en un an seulement (1918), les États-Unis ont produit suffisamment de titane pour fabriquer près de 10 merles noirs, en utilisant la technologie de 1918. De toute évidence, les méthodes de production de titane en 1918 étaient bien plus primitives que celles disponibles en 1964.

Vous n'avez pas précisé ni calendrier dans votre réponse, donc je pense que vous avez manqué le point que je posais sur le début de l'après-Seconde Guerre mondiale, de 1945 à 1970. À l'époque, les sources de titane étaient beaucoup moins nombreuses. De toute évidence, les États-Unis ne dépendent pas des sources russes ** aujourd'hui **, car il existe au moins une douzaine de mines de Ti en Afrique et dans d'autres régions d'Asie. Il a été très difficile pour moi de trouver des informations datées dans le temps, mais en lisant beaucoup sur l'aéronautique et l'industrie spatiale, j'ai la forte impression que l'Occident n'avait pas de grandes sources natives de ces informations, au moins jusqu'aux années 1960.
@DrZ214 Vous n'avez pas besoin d'une "grande" source de titane pour construire un avion espion. Ils ne nécessitent que quelques tonnes de matériel. Il existe d'énormes gisements d'ilménite, l'un des minerais de titane, en Virginie, à moins de 250 miles de Washington DC. Je pourrais probablement lister 100 gisements de titane aux États-Unis simplement en cherchant sur MineDat pendant quelques minutes, vous devez donc repenser vos «impressions» ou peut-être lire l'une des nombreuses publications de l'USGS sur les gisements de minerai de titane.
Encore une fois, vous n'avez indiqué aucun délai pour votre commentaire. Pour autant que nous sachions, ces gisements de titane aux États-Unis étaient inconnus dans les années 50 et 60. Et non non vous n'avez pas besoin de "seulement quelques tonnes". SR-71 était de 30,6 tonnes déchargées, dont 80% est de 24,48 tonnes. Il y avait aussi un très grand projet de recherche pour enfin trouver le bon alliage Ti, qui j'imagine consommé beaucoup plus.
J'ai trouvé le livre et le passage cité et les ai liés tous les deux. Bien qu'il soit dit "rails en titane", il est clair d'après la discussion qui l'entoure qu'ils signifient un alliage acier-titane. À la page 272, ils indiquent que c'est «environ 2 livres [de titane] par tonne de métal coulé», ce qui signifie seulement environ 196 tonnes de titane. Cela rend la conclusion erronée (de plus, la qualité est un facteur énorme). Puisqu'il est basé sur une lecture incorrecte, je me suis permis de rayer la conclusion. Toutes mes excuses si j'ai dépassé, mais tout le dernier tiers de la réponse ne fonctionne plus.
@Schwern Merci d'avoir signalé mon erreur. J'ai mis à jour la réponse pour être plus exacte et montrer la production exacte de titane en 1918 qui est un meilleur exemple.
@TylerDurden Merci pour la mise à jour. Les faits sont maintenant plus corrects et démontrent la production nationale de minerai, la conclusion ne suit pas. Il suppose que la production de métaux bruts reste constante ou augmente avec le temps. Il suppose la production de minerai = métal de très haute qualité nécessaire au SR-71. Il suppose que le SR-71 obtiendra tout le titane disponible; la plupart du minerai de titane est utilisé pour [les pigments et les additifs d'alliage] (https://en.wikipedia.org/wiki/Titanium#Pigments.2C_additives_and_coatings) et il y a des utilisateurs concurrents (rappelez-vous que 195 tonnes pour les rails).
+1 (et je n'ai jamais voté contre) merci d'avoir ajouté les sources, cela éloigne votre réponse de l'opinion et vers les faits. (au fait, tout ce que j'ai toujours voulu de vous, c'était des sources pour soutenir vos opinions)
Mate, vous réagissez sérieusement de manière excessive. Si vous avez lu mes commentaires à partir d'autres réponses ici (et soyons honnêtes, vous pouvez les lire gratuitement depuis votre chaise), vous pouvez voir que j'en sais plus que la première chose sur Titanium. Il m'a fallu 2 commentaires avant de mettre un horodatage ou une source sur quoi que ce soit (autre qu'un mythe chinois). Je n'apprécie pas qu'on me dise que je ne sais presque rien et que je n'ai fait aucune tentative pour trouver quoi que ce soit sur le Web, surtout lorsque mes commentaires ici peuvent facilement montrer le contraire. Nous demandons des sources et de la clarté lorsque nous n'en voyons aucune et que nous ne recevons généralement pas d'attaque personnelle en retour.


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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