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钛及钛合金中a和β元素的作用

来源:钛棒,钛板,钛管,钛丝,钛设备,钛合金 发布时间:2014-10-8 12:41:21
在a+β钛合金中,提高这类元素的含量可提高合金的淬透性,显然钛合金中亚稳定β钛合金的淬透性最高。但使用共析型元素时,应防止形成化合物,引起脆性。对这类元素的使用应遵循多元少量的原则,如TC10钛合金中采用0.5%Fe和0.5%Cu,增加了固溶强化效果。在耐热的a+β钛合金中也往往加入少量快共析元素硅,以提高蠕变抗力。β稳定元素在钛棒及钛合金中主要起固溶强化和稳定β相的作用。当β稳定元素超过一定数量时,钛合金具有热处理强化效应。在a钛合金中加入少量的β稳定元素形成近a钛合金。这种合金具有微弱的热处理强化效应。快共析元素还可通过化合物的沉淀提高钛合金的室温及高温性能。在耐热钛合金中往往加入少量的硅,如TA8等。

钛是一种非常活跃的金属元素,它能和很多元素发生作用,但能影响钛管及钛合金性能的只有那些与钛形成连续或不连续固熔体的元素。

1。β稳定元素在钛管及钛合金中的作用

β稳定元素包括元素周期表中位于钛右边的几乎所有过渡族元素以及IB族元素,约有30种。实际常用的仅有十几种。其中同晶型β稳定元素有钼、钒、钽、铌,共析型β稳定元素有铁、铬、锰、铜、钴、镍、钨、钯和氢。氢对钛合金的独特作用将在有关间隙元素对钛影响的内容中叙述。 

β稳定元素都不同程度的降低的a+β/β相变点,并按钽、铌、钼、钒、硅、铜、铬、锰、铁的顺序递增。β稳定元素都降低钛的马氏体转变开始温度。β稳定元素逐渐增加,可使钛的M点降低到室温,当钛合金由β相区快速冷却到室温时,可将高温β相保留到室温。此时钛合金元素的含量为临界浓度。显然,临界浓度是衡量合金元素对稳定β相的能力的一种指标。钛合金元素稳定β相的能力是按钽、铌、钒、钨、铜、钼、镍、钴、铬、锰、铁的顺序递增的。同晶型元素是弱的β稳定元素,共析型元素是较强的。 

2.a稳定元素在钛管及钛合金中作用

a稳定元素主要有铝、镓、锗、镧、铈、钕及氧、碳、氮、硼等。在工业钛管及钛合金中应用最广的a稳定元素是铝。铝都能提高钛的室温及高温抗拉强度,对高温塑性影响不大。在固溶度范围内,铝能有效地提高钛的弹性模量、剪切模量、比电阻及线膨胀系数。
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