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钛在钢铁冶金行业中的应用

来源:钛棒,钛板,钛合金,钛管,钛丝,钛设备 发布时间:2014-8-27 14:48:58
钛是一种很强的碳氮化合物形成元素,TiN化合物形成温度高,在钢水凝固过程中形 成。除此之外还形成Ti02。钢中氮和氧含量越少,TiN和Ti02尺寸小,均匀分布能阻止再 加热时奥氏体晶粒长大;焊接过程中阻止热影响区晶粒粗化,提高热影响区冲击韧度。Ti含量足够多时,还能生成钛的氮硫化合物,改变钢中的硫化物形态,减少钢的各向异性。
 
也是合金钢的添加元素,一般加人量不多。中国有渗碳钢20CrMnTi,合金结构钢 CrMnTi, MnTiB。弹簧钢中也有加Ti的,加人量为0. 02%-0. 30%,超高强度马氏体时效钢,是美国20世纪60年代研制成功的,有18Ni (Nil8Co8Mo3. 2Ti0.2A10.1, Nil8Co8Mo5Ti0. 4A10. 1; Nil8Co9MoTiO. 6A10.1 及Nil8Col2Mo3.8Til.7A10.1)系列四种,时效后析出细小而均匀的金属间化合物Ni3Mo、 NbTi等,从而使钢强化。
    
20世纪80年代发明无钻马氏体时效钢,其中含Ti量为0.7%-1.8%。马氏体沉淀硬化不锈钢 OCrl5Ni25Ti2MoAlVB,利用Ni3Al、Ni3 Ti等金属间化合物强化。如900~ 982X;加热(3min/mm),淬火后沉淀硬化处理(718t,16h空冷),其抗拉强度为 1083MPa,延伸率为25%,断面收缩率为40%,使用温度可达600~700X:,用于航空发动 机受热耐蚀零件。铁素体时效不锈钢,如OOCr26Ni6Mo4CulTi和OC)Cr25Ni9M03Til,经过热处理后用 于海水淡化、海底采矿、海洋发电、海港设施及艇船建造等。耐热的锅炉钢管的牌号中也有加Ti的,如12Cr2MoWVTiB,12Cr3MoVSiTiB等。合 金元素V、Nb、Ti是铁素体和强碳化物形成元素,形成细小而弥散的碳化物颗粒,提高钢 的高温强度。Nb、Ti和C结合还可降低奥氏体钢在高温下和焊接后产生晶间腐蚀的倾向。
 
铸钢中也有加的,如Mn6Cr2Ti,在低冲击磨损情况下,耐磨性可超过高锰钢。其 作用是钛能细化铸态组织,防止晶界碳化物析出,显著地提高了钢的塑性和韧性,防止热 处理脆裂。Ti在奥氏体锰钢中形成TiC和TiN质点,能提髙加工硬化能力,并部分地抵消磷 过多的危害。但Ti用量不要超过0.4%,超过0.4%,Ti会使钢变脆,常用量为0.05%-0.1%Ti我国研制的Mn!3VTi髙锰钢齿板,其使用寿命较常用的Mnl3钢有很大提高。
 
功能合金钢中有Ni-Co>Ti系合金钢已经实用,Ni32Col0Ti4 (原子分数)铁磁性形状记 忆钢,时效时析出Ni3Ti相。减振钢中加人1.3%Ti,生成TiC,减少C对减振性能的影 响,如20Mnl7Ti0.8钢,具有良好的减振性。在室温和常压下能迅速吸氢,在适当加温或 减压时又    能放氢的储氢合金钢,如Ti-Fe系钢性能良好。日本开发的Ti-RE钢,含Ti童为0.9%-1.05%,储氢性能达180mL/g以上,钢很容易活化。钛-氧化物储氢钢,是把 Fe7Til0O3弥散到FeTU 0c=l. 02-1. 30)钢中,活化容易,氢化速度快,吸放氢量大。
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