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钛合金特性介绍

来源:钛,钛合金,钛棒,钛板,钛设备,钛管,钛丝 发布时间:2012-8-27 11:53:17
钛合金特性介绍

钛合金材料乃为提高航空机具飞行性能而开发的高性能材料,随着工业技术及科技的进步及人们消费能力的提升,其应用领域也由早期的航太工业逐渐扩展至其他领域,诸如船艇、汽车、运动休闲器材及生医器材等行业,与人类的关系越来越密切;随着钛合金应用普及化之后所必须面临的问题,则是如何克服钛合金各种加工技术的难题。


钛及钛合金的合金理论及分类

钛金属可分为纯钛、α合金、αβ合金及β合金四大类。纯钛在常温为HCP(Hexagonal Close-Packed)晶格结构),在885左右变态成体心立方BCC(Body-Centered Cubic)结构),此温度称为β变态点。在纯钛中添加不同合金元素及不同添加量会改变β变态点位置,造成αβ两相区的出现。

经合金添加后之钛合金,在常温为单一α相者称α合金,在常温为αβ相者称为αβ合金,在常温为β相者为称为β合金。

(1) α
合金
α
合金为α相安定元素及中性元素固溶于α相中所形成的单相合金,以Ti-5Al-2.5Sn最具代表性,此类合金高、低温性能安定,延性及耐潜变性均佳。

(2) α
β 合金
α
β合金中,αβ相的含量受α安定元素及β安定元素的影响极大,在性能上亦有显著不同。 β相含量少则合金行为类似α合金,反之α相含量少则合金行为类似β合金。 αβ合金中最具代表性的是Ti-6Al-4V β相含量较多者有Ti-6Al-6V-2SnTi-6Al-2Sn-4Zr-6Mo等。 Ti-6Al-4V之用量占所有钛合金用量的70%左右。

(3) β
合金
β
合金在常温下为准安定的体心立方堆积(BCC)结构,为单一β相合金。此类合金之冷间加工性αβ合金为佳,时效硬化处理后抗拉强度可达150kgf/mm2,降伏强度可达140 kgf/mm2。具代表性的此类合金有Ti-15V-3Cr-3Su-3AlTi-10V-2Fe-3AlTi-13V-11Cr-3Al等。

钛及钛合金的应用

早期钛合金之开发主要是用于飞机零组件上,现今则因工业科技的进步与经济能力的提升,
钛合金的应用除了仍延续早期的航太、国防、石化、电厂工业之外更扩及汽机车、自行车工业、医疗器材零组件、运动休闲用品及建筑景观等行业。
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