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钛合金的分类及其优点

来源:钛板,钛棒,钛管,钛丝,钛设备,钛合金,钛材 发布时间:2015-5-5 13:32:48
钛的工业化出产是1948年开始的,我国60年代中期开始对钛材的工业化生产并研制成TB2钛合金。钛合金以钛为基参入其它元素组成的合金。航空工业行业的需求,使钛工业以均匀每年约8%的增长速度前进。钛合金主要用于制造飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。60年代中期,钛及钛合金已在通常工业中使用,用于制造电解工业的电极,发电站的冷凝器,石油精粹和海水淡化的加热器以及环境污染操控设备等。钛及钛合金已成为一种耐蚀结构材料。此外还用于生产贮氢材料和形状回忆合金等。当前国际钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金商标近30种。运用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。
钛合金按安排可分三类:
1.钛中参加铝和锡元素。
2.钛中参加铝铬钼钒等合金元素。
3.钛中参加铝和钒等元素。钛合金具有强度高而密度又小,机械功能好,耐性和抗蚀功能极好。其它:钛合金的工艺功能差,切削加工艰难。在热加工中,,十分简单吸收氢氧氮碳等杂质,还有抗磨性差,出产工艺杂乱。
合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类:
①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素,它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。
②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素,又可分同晶型和共析型二种。前者有钼、铌、钒等;后者有铬、锰、铜、铁、硅等。
③对相变温度影响不大的元素为中性元素,有锆、锡等。氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。
钛及钛合金与钢铁相比具有以下优点:
①比强度(抗拉强度/密度)高,抗拉强度可达100~140kgf/mm2,而密度仅为钢铁的60%。
②中温强度好,使用温度比钢铁高,在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450~500℃的温度下长期工作。
③耐蚀性好,在大气中表面会生成一层均匀致密的氧化膜,有抵抗多种介质侵蚀的能力。通常钛在氧化性和中性介质中具有良好的耐蚀性,在海水、湿氯气和氯化物溶液中的耐蚀性能更为优异。但在还原性介质,如盐酸等溶液中,钛的耐蚀性能较差。
④低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。
⑤弹性模量低,热导率小,无铁磁性。合金元素 钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛,882℃以上为体心立方的β钛。
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