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钛金属用途广泛需求旺盛

来源:钛板,钛棒,钛管,钛丝,钛设备,钛合金,钛材 发布时间:2016-3-1 17:24:42
金属是一种高硬度不生锈的金属,银亮,轻盈,坚牢。在化学上,强酸“王水”能够吞噬白银、黄金,在70℃用可将铂金消融,然而“王水”对钛却无可若何若何。有人做过实施把钛放入王水中浸泡了几年,模拟仍是光华照人。可建造火箭策念头壳体及人造卫星、宇宙飞船,人们凡是称钛为“太空金属”。因为钛有这些利益,所以50年月以来,一跃成为稀有金属。钛是一种纯性金属,正因为钛金属的“纯”,所以物质和它干戈的时刻,都不会发生化学反映。也即是说,因为钛的耐侵蚀性、安定性高,使人们和它长期干戈往后,钛的素质不会受到影响,所以不会造成人的过敏,它是独一对人类植物神经和味觉没有任何影响的金属,是以人们又称钛为“亲生物金属”。钛设备在医学上有着怪异的用途。在骨头损伤处,用钛片和钛螺丝钉平稳好,过几个月,骨头就会长在钛片上和螺丝钉的螺纹里。新的肌肉就包在钛片上,这种“钛骨”就如真的骨头一样,甚至可以用制人造骨头来庖代人骨治疗骨折。 
 
钛合金制进气阀开发时的最大课题是耐磨性表面处理技术的开发。TiN涂层、Mo注射层及Cr喷镀等表面处理均成本高、且难以长时间维持其耐磨性,不适合大批量生产。最适宜的方法就是氧化处理,即在钛中固溶高浓度的氧,其硬度上升,内部得到了较厚的硬化层。氧化处理基本上是在大气中高温区加热并保温的单纯热处理。但抗蠕变性能低的Ti-6Al-4V制阀属通常的退火组织,在处理中因自重易发生变形。抗蠕变性优良的针状组织为阀的基本组织,但这种组织的延性及疲劳性能较低。因此在β区加热后,通过控制各种冷却条件,防止粗大的α相在晶界析出,就可得到很微细的针状组织,在确保高延展性及与等轴组织一样的疲劳性的同时成功控制了氧化处理时的蠕变变形。采用从实际制造过程中阀轴部切出的试样,评价了其拉伸性能,拉伸性能高达980MPa以上,延伸率也高达12%以上。并确认,即便是针状组织也得到了不逊色于等轴材的高的疲劳特性。施以氧化硬化层以提高阀的耐磨性,但若条件控制得不好,确保的疲劳性能有可能出现极端降低。因此把握最佳的热处理条件特别重要。因此在670~820℃的温度范围施以1~16h的大气热处理,在测定表面性状及表层部硬度分布的同时调查氧化处理条件对疲劳性能的影响。图2所示为在不同的温度下的施以1h氧化处理的试样的表层硬度分布。图3所示为在670℃及820℃下不同时间的氧化处理试样的表层硬度分布。随着处理温度的升高,氧在钛合金内部的扩散距离增长,在更深层就可得到高硬度值。如,在这次试验条件的温度范围内,在最高温长时间的820℃下,4h氧化处理的试样约为50μm,在最低温短时间的670℃,1h处理的试样硬化厚度约为10μm。在表面生成的氧化蚀刻(Ti02),氧就从这里扩散到基体中,在蚀刻正下方最表层部的硬度无论在哪种条件下施以热处理其硬度均是相同的。然而在显微维氏硬度测定可能表层到数μm的深度,在不同的热处理条件下确认有较大的硬度差。同时在一部分的高温长时间的氧化处理条件下,氧化硬化层产生了裂纹,这说明氧化处理不合适。按照上述的顺序所得的氧化硬化层厚度与处理条件的关系,在实际生产中按照这个数据制作了施以氧化处理的发动机阀,并评价了疲劳性能及耐磨性。图4所示为制作的阀施以重复弯曲应力测定的氧化处理阀的S-N曲线。氧化硬化层一增厚,疲劳强度就降低,在670℃处理材中接近未氧化处理的材料则得到了高疲劳强度。在选择氧化处理条件应考虑耐磨性,在考虑到阀的耐磨寿命与要求疲劳特性时应决定合适的氧化处理条件。
 
从中国经济发展的角度来看,因为钛行业产品如钛白粉普遍应用于涂料、塑料、造纸、油墨等行业,精四氯化钛主要用于珠光颜料、电子级钛白粉、石油催化剂等规模。而钛合金主要应用于航空,迩来几年来,中国钛发展正进入快速增长期,钛加工材及其他钛产品已经连续5年以30%摆布的速度增添,钛材产量由原本占全国的2%—3%发展到现在已跨越10%。随着我国国民经济的连续快速发展,近年来对海绵钛和钛加工材的需求量有所增加。
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