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钛及钛合金的发展历史及功能介绍

来源:钛棒,钛板,钛管,钛丝,钛设备,钛合金,钛材 发布时间:2016-3-23 17:12:26
1791年,英格兰矿物学家威廉格里戈尔(威廉牧师格雷戈尔)在铁矿中辨识出这种新的元素,命名它为menachite。大约就在同时,乔瑟夫穆勒(弗朗茨约瑟夫穆勒)也制造出类似的物质,但却无法辨识它。一直到1795年,德国化学家克拉普罗特(马丁海因里希克拉普罗特)在金红石中再度发现到这种物质,并以拉丁文命名其为地球[即希腊神话中的泰坦(巨人)]。钛这种金属,很难从矿物之中提炼出来,历史上最早备制出纯钛(99.9%),一直要到1910年,美国的冶金学家亨特(马太答:亨特)将四氯化钛和钠一起加热还原,提炼出来高纯度的钛,但是这时的钛还是属于实验室的阶段。1946年克罗尔(Kroll公司威廉贾斯汀)利用镁将四氯化钛还原以提炼出钛后,钛金属才真正有商业用途。钛的抗拉强度=材料的力学性能降伏强度是140MPa。钛合金概念定义: 以钛为基加入其他合金元素组成的合金称作钛合金。钛合金具有密度低、比强度高、抗腐蚀性能好、工艺性能好等优点,是较为理想的航天工程结构材料。
 
钛合金可分为结构钛合金和耐热钛合金,或α型钛合金、β型钛合金和α+β型钛合金。研究范围还包括钛合金的成形技术、粉末冶金技术、快速凝固技术、钛合金的军用和民用等。钛是单质,钛合金是混合物。因此钛合金具有更多样的性质和更广泛的用途。钛棒及钛合金是一种新型结构材料,它具有优异的综合性能,如密度小(~4.5g·cm-3),比强度和比断裂韧性高,疲劳强度和抗裂纹扩展能力好,低温韧性良好,抗蚀性能优异,某些钛合金的最高工作温度为550度,预期可达700度。钛板的特性中,令人称道的是它拥有相当良好的抗腐蚀能力,它的抗蚀性几乎和铂接近,可以抵抗酸,氯气,甚至在大名鼎鼎的王水中也完好无损。此外,钛的另一个特性是拥有很高的强度 - 重量比,他是一种重量轻,却拥有高强度的金属。纯钛的延性良好,容易加工,表面呈银白色金属光泽。熔点高,是良好的耐火金属材料。
 
它在航空、航天、化工、造船等工业部门获得日益广泛的应用,发展迅猛。轻合金、钢等的(σ0.2/密度)与温度的关系,钛合金的比强高于其他轻金属、钢和镍合金,并且这一优势可以保持到500oC左右,因此某些钛合金适于制造燃气轮机部件。钛产量中约80%用于航空和宇航工业。例如美国的B-1轰炸机的机体结构材料中,钛合金约占21%,主要用于制造机身、机翼、蒙皮和承力构件。F-15战斗机的机体结构材料,钛合金用量达7000kg ,约占结构重量的34%。波音757客机的结构件,钛合金约占5%,用量达3640 kg。麦克唐纳·道格拉斯(Mc-Donnell-Dounlas)公司生产的DC10飞机,钛合金用量达5500kg,占结构重量的10%以上。在化学和一般工程领域的钛用量:美国约占其产量的15%,欧洲约占40%。由于钛及其合金的优异抗蚀性能,良好的力学性能,以及合格的组织相容性,使它用于制作假体装置等生物材料。
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