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钛的物理性能和耐腐蚀性能

来源:钛棒,钛板,钛合金,钛设备,钛管,钛礼品 发布时间:2014-1-3 13:21:47
物理性能:钛合金的弹性模量E小,仅为钢材的一半左右,因而反映冲压回弹大小的α0.2/E的比值比钢大得多。钛的强度较高,再加上厚向异性指数(R值)也大,所以要求成形机床的吨位较大,单位成形力高。屈强比大,在常温下钛的抗拉强度与屈服强度十分接近,有的钛材屈强比可达0.9以上,因此塑性变形范围十分窄小,成形过程中变形稍大就有可能产生破坏。硬度比钢约高出一倍,加上强度高,因此用于成形钛材的模具材料应当有较高的强度和硬度。

耐腐蚀性能:由于氧对钛的亲和力很高,在钛表面常有一层薄而坚固的氧化膜。这层氧化膜的存纸使得钛在许多强腐蚀介质中呈钝化状态,因而钛具有十分突出的耐腐蚀性能。工业纯钛在中性和碱性溶液、氧化性酸中均有高的耐蚀性,此外在海水中钛不受腐蚀,甚至有名的王水(一份硝酸加三份盐酸)在常温下对钛的作用也很小。氢氟酸、盐酸、磷酸、硫酸以及为数个多的几种热、浓有机酸:草酸、甲酸、三氯(代)乙酸、三氟(代)乙酸、氯化铝及卤素元素与钛发生作用,主要是由于它们侵蚀和破坏了钛的保护层。加入氧化剂或离子时此种腐蚀情况可以得到改善。

低温性能:工业纯钛可以在-196℃的环境里应用,而Ti—5Al—2.5Sn(TA7)以及Ti—5Al—4V(TC3)使用温度可达-253℃,AT2系合金(以Ti—Zr为基体,用铌、钒或钼构成的三元合金)低温性能很好。目前用降低铝或氧的含量的办法探索超低温新型钛合金材料的组成。

高温性能:大多数钛合金在500℃时仍具有一定的机械性能,但一般只在450℃左右使用。钛合金高温性能的改善主要是靠寻找理想的合金系统以及改进工艺来达到的。如调整合金元素,提高材料的蠕变强度、热稳定性以及抵抗热盐应力腐蚀的能力,改进热处理制度,注意合理的操作,防止可能的气体和其它物质的污染等均能达到上述目的。仅要研制出一种性能优良、工艺简单、成本低廉的材料也确非易事,因为往往由于注意了一方面的要求(如高强度),却很可能在另一种性能(如蠕变性能)方面受到影响。所以,尽管各国都在大力研究。但能长期经受生产、使用实践考验,具有优异的综合性能的钛合金为数并不很多。
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