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钛和钛合金的性质特点是什么

来源:钛棒,钛板,钛管,钛丝,钛设备,钛合金 发布时间:2014-1-7 16:49:32
钛在地球储存非常丰富,在地壳中约占0.7%,在金属元素中仅次于铝、铁和镁,位居第四位。钛在自然界中主要是以金红石和钛铁矿形式存在,按钛金属元素来计算,世界已发现钛的储量约15亿t,是铁储量的1/4。我国钛矿储量按钛金属元素来计算约为4.8亿t,多为钛铁矿。
    
    钛根据生产方法不同,可分为两种。碘法钛(化学纯钛)是高纯钛,用TAD表示,其纯度最高可达99。5%,杂质含量较少,主要杂质有:O<0。05%、N<0。01%、Fe<0。03%、Si<0。03%、C<0。03%、H<0。015%,其他元素是微量的。工业纯钛的杂质含量比碘法钛稍高,根据其杂质含量不同,工业纯钛分为三个等级:牌号分别用TA1、TA2、TA3表示,其纯度随序号增大依次降低。

    钛按组织结构可分为三种:α型钛——882.5℃以下为密排六方晶格;β型钛——882.5℃以上为体立方晶格;α+β型钛——882.5℃时发生同素异构转变。β钛相变后体积增加5.5%。

    钛的外观与钢相似,致密钛具有银白色光泽。有良好的延展性,容易进行机械压力加工。钛的熔点高(1668±4℃)。高纯钛的硬度很小(小于120布氏硬度),但杂质含量会增加其硬度。钛及钛合金的优良性能是密度小(r=4.51g/cm3),密度比钢轻43%,但其强度却高于一般结构钢,同时具有高的塑性和韧性。它的比强度更是明显地优于结构钢,而且无明显的塑性和脆性转变温度,即它在低温下同样具有高的韧性。此外,它还具有优良的高温力学性能。总之,钛及钛合金在室温、低温和高温下都具有优良的综合力学性能。同时资源丰富,所以有着广泛的应用前景。但目前钛及钛合金的加工条件复杂,成本较昂贵,在很大程度上限制了它们的应用。
    
    为了提高纯钛的某些性能,往往在纯钛中加入合金元素进行强化,制成钛合金。加入的合金元素主要有:Al、Sn、V、Cr、Mo、Fe、Si等。合金元素的加入可在一定程度上提高钛合金的强度、耐热性、耐蚀性能。微量杂质可使钛的强度显著提高。

    钛在自然界中的化合物最常见的是二氧化钛(TiO2)和四氯化钛(TiCl4)。四氯化钛是一种白色透明的液体,熔点为-23℃,沸点136℃,密度为1。727g/cm3,在潮湿空气中或遇水发生水解,生产钛酸和盐酸。产生蚀性白烟。二氧化钛是处理含钛原料获得的重要产品之一,纯二氧化钛呈白色,不溶于水、弱酸和碱溶液中,在加热时能溶于浓的硫酸、盐酸、硝酸和氢氟酸中。

    钛合金制品按加工方式可分为锻造钛合金和铸造钛合金;按使用特点可分为轧制钛合金(工作温度在四百度以下)、耐高温钛合金(使用温度在四百度以上)、耐蚀钛合金。
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