如何鉴别钛合金

『壹』 如何辨认钛的真假．钛对人有什么好处

由于钛合金还与人体有很好的相容性，所以钛合金还可以作人造骨。

• 准确的鉴别一般需要专业的仪器。测金属组分的那种。日常钛合金的辨别主要有以下几个方法：
  

• 1.比重:钛合金的比重在4.55左右,是通常不锈钢的57%,从手感上比较容易辨别.
  

• 2.颜色:钛合金的金属本色是灰白色,色泽质感不同于不锈钢、铝合金。由于钛合金比较难于抛光、着色，所以通常钛合金产品的表面是机械抛光或磨砂，只有少数高档的钛合金产品局部抛镜面光的。而机械抛光和磨砂表面颜色是钛合金特有的灰白或深灰。
  

• 3。强度：钛合金的强度高于一般不锈钢和铝合金，可以达到不锈钢的2倍。

• 钛的作用：

• 由于其稳定的化学性质，良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度，被美誉为“太空金属”。

• 钛最常见的化合物，二氧化钛可用于制造白色颜料。其他化合物还包括四氯化钛(TiCl ）（作催化剂及用于制造烟幕或空中文字）及三氯化钛（TiCl ）（用于催化聚丙烯的生产）。

• 钛能与铁、铝、钒或钼等其他元素熔成合金，造出高强度的轻合金，在各方面有着广泛的应用，包括航天（喷气发动机、导弹及航天器）、军事、工业程序（化工与石油制品、海水淡化及造纸）、汽车、农产食品、医学（义肢、骨科移植及牙科器械与填充物）、运动用品、珠宝及手机等等。

『贰』 如何辨别TC4钛合金

钛合金的牌号、品种很多，超过100种。工业上可利用的用40-50种，最常用的也就十多种。其中包括各种不同品味工业纯钛和被精选出的钛合金，如Ti-6AL-4V，Ti-5AL-2.5Sn，Ti-2AL-1.5Mn，Ti-3AL-2.5V,Ti-6AL-2Sn-4Zr-2Mo,Ti-6AL-2Sn-4Zr-6Mo,Ti-8AL-1Mo-1V，Ti-13V-11Cr-3AL，Ti-15V—3Cr-3AL-Sn和Ti-10V-2Fe-3AL以及Ti-0.20Pd、Ti-0.3Mo-0.8Ni等。然而对大多数国家来说，前两个重要合金（Ti-6Al-4V；Ti-5Al-2.5Sn）是为最典型的，也是世界各国公认的。

一、按组织分类

钛合金一般是按其组织来命名的，即α钛合金（含近α钛合金）、β钛合金及（α+β）钛合金。中国国家标准中分别用TA、TB、TC作为字头表示钛合金的类型，然后跟着一个数字代表合金序号，如TA代表α型钛合金，TA7钛合金为Ti5Al-2.5Sn合金；TB代表β钛合金，TB2为Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al合金；TC代表α+β型合金，如TC4钛合金为Ti-6Al-4V合金。

α钛合金，主要含有α稳定元素，在室温稳定状态下，基本为α相的钛合金，如工业纯钛（TA0、TA1、TA2、TA3）和TA7（Ti-5Al-5Sn）。α钛合金主要应用于化工、石化和加工工业，在这些工业中首要考虑的是合金的耐腐蚀性能和可加工变形能力，工业纯钛（TA0-TA3四种），TA9钛合金含钯合金（TA9钛钯合金）和含少量的钼和镍合金（TA10钛钼镍合金）为首选。

近α钛合金，这类钛合金中加入少量β稳定元素，在室温稳定状态下，退火组织中包含少量β相或金属间化合物，一般不超过10%，如TA11（Ti-8Al-1Mo-1V），这是美国开发的钛合金，用于高温状态下使用，但铝含量高会导致热盐效应力腐蚀问题；TA15（Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr）是俄罗斯开发的BT20合金。TA11钛合金与TA15钛合金为相类似合金，后者降低了铝含量增加了锆，这样就保持耐热性并改善了热盐效应力腐蚀。α+化合物合金TA13（Ti-2.5CU）是英国开发的IMI230合金。

α+β钛合金，含有较多的β稳定元素，在室温稳定状态下，由α及β相所组成的钛合金。β含量一般为10%-50%。α+β钛合金有中等强度，并可热处理强化，但焊接性能较差。根据钼当量不同，此类合金又可分成马氏体型和过渡型。其中典型合金Ti-6Al-4V，该合金是美国水城兵工厂与1954年研制成的，广泛用于宇航工业，该合金产品占钛合金产量的55%-65%，可用于生产各种大规格航空锻件和零件，Ti-6Al-4V合金由于他具有优良的综合性能，研究的最为深入，使用的时间最长，应用的领域最广泛，所以该合金诞生半个世纪以来一直保持旺盛的生命力。中国牌号为TC4，美国钛金属公司所属Timet分部牌号为Ti-6Al-4V，美国活性金属公司为RMI6Al4V，英国钛金属公司为IMI318，俄罗斯为BT6，日本住友为ST-Al40，法国为TA6V，德国为LT31.

二、按强度分类

钛合金添加元素，利用钼当量[Mo1]ep和铝当量[Al]ep来表达：α与近α钛合金[Mo1]ep为12-13，[Al]ep为5-8；α+β钛合金[Mo1]ep为5-12，[Al]ep为6-30；β钛合金（亚稳合金）[Mo1]ep为12-25，[Al]ep为5-8。更适合设计者需要是按强度分类，可分为低强度、普通强度、中等强度、高强度、最高强度分类。

三、按用途分类

1、工业纯钛

工业纯钛是钛含量不低于99%，并含有少量铁、氧、碳、氮、氢等杂质的致密金属钛。杂质对纯钛的力学性能影响最明显的是氧、氮和铁，尤其是氧。氢与钛的反应是可逆的，氢对钛的性能影响主要表现为“氢脆”，通常规定氢含量不得超过0.03%-0.05%氢。工业纯钛在常温虽是密排六方晶格（α），但其轴比小（c/a=1.587），有较好的可加工性。纯钛的成型性能和焊接性能好，对热处理不敏感。

工业纯钛作为外科植入物金属材料已经列入ISO5832-2-1999国际标准，满足长期植入物的材料应有下列基本要求：抗腐蚀、生物相容、优越的抗拉强度、耐疲劳和有良好的韧性、弹性磨具、抗磨损以及令人满意的价格。

2、耐腐蚀钛合金

耐腐蚀钛合金适合于在强腐蚀性介质中应用，主要为低强合金。在非宇航领域中主要是利用耐腐蚀性能好这一优点。耐蚀钛合金提高了工业纯钛在还原性介质中（如盐酸、硫酸、磷酸、草酸和甲酸）的耐腐蚀能力，目前成熟的钛钼、钛钯、钛钼镍、钛镍、钛钽等合金。

钛钼合金是研究最早（1952年）的，他在还原性的盐酸中具有优异的耐腐蚀性，Ti-30Mo合金在沸腾的5%碳酸、沸腾的5%硫酸、沸腾10%磷酸、沸腾的10%醋酸和沸腾50%甲酸中，一般最大的腐蚀率为0.0254-0.0508mm/a.而纯钛在93.3℃的10%硫酸溶液中腐蚀率达到38.1-50.8mm/a；Ti-30Mo合金在氧化性介质中耐腐蚀性较差。由于加入高密度的钼铪合金的熔炼、加工和焊接带来一定的空难。由钛钼合金又派生除出了钛钼铌、钛钼锆、钛钼钯等耐腐蚀钛合金。

TA9钛钯合金在氧化性介质中具有优良的耐腐蚀性。对还原性介质也有一定的耐腐蚀能力，尤其能改善其在高氯离子浓度介质中的抗缝隙腐蚀能力。TA9钛合金含0.2%钯，TA9钛钯合金在5%沸腾硫酸中，可以使腐蚀率从48.26mm/a（工业纯钛）降低到0.508mm/a，耐腐蚀能力提高约95倍。该合金具有良好的加工、成型和焊接性能，但含有贵金属钯，成本高。

β钛合金，这类钛合金中含有足够多的β稳定元素，在适当冷却速度下室温组织全部为β相，通常又可分为可热处理β钛合金（亚稳定β钛合金）和稳定β钛合金。可热处理β钛合金，在淬火状况下有非常好的工艺塑性，可以进行板材冷成型，并能通过时效处理获得高达1300-1400MPa的室温抗拉强度。

TA10钛钼镍合金名义成分为Ti-0.3Mo-0.8Ni，是20实际70年代中期美国研究开发的Ti-12合金，是一种抗缝隙腐蚀的钛合金，该合金在300℃的抗拉强度比纯钛高一倍，抗还原性介质的腐蚀能力明显提高，在150-200℃的氯化物中不发生缝隙腐蚀。

钛镍合金（Ti-2Ni）在高温脱盐装置中的使用温度可达到200℃左右。

钛钽合金（Ti-5Ta）是俄罗斯以4204合金牌号、日本神户制钢以KS50Ta牌号生产的抗硝酸腐蚀的α型钛合金。该合金具有良好的工艺性能和焊接性能，在100-200℃流动的硝酸中腐蚀率低于0.1mm/a。已在硝酸回收装置和核燃料后处理工序得到了应用。

3、结构钛合金

按强度分类的低强度钛合金主要用于耐蚀环境，其他钛合金用于结构件，称结构钛合金。普通强度钛合金（约500MPa），主要包括工业纯钛、Ti-2Al-1.5Mn（TC1）、和Ti-3Al-2.5V（TA18)，获得了广泛的应用。由于加工成型性能和可焊接性能好，合金用于制作各种航空板材零件和液压管等，以及自行车民用产品。中等强度钛合金（约900MPa）的典型合金是Ti-6Al-4V（TC4），广泛用于宇航钛合金工业。板材高强度钛合金是室温抗拉强度在1100MPa以上，由近β钛合金和亚稳定β钛合金组成，主要用来代替飞机结构中常用的高强度结构钢，其典型合金有了Ti-13V-11Cr-3Al、Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn和Ti-10V-2Fe-3Al合金等。

4、耐热钛合金

耐热钛合金是适合于在较高温度下长期工作的钛合金。它在整个工作温度范围内具有较高的瞬时个持久强度。室温下有较好的塑性、较好的蠕变抗力和良好的热稳定性。在室温与高温下均有好的抗疲劳性能。主要用来制造压压气机中的盘、叶片、进气机匣以及飞机构件。已得到应用的耐热钛合金固溶强化α+β型和近α型钛合金。能在500℃以下长期工作的α+β型耐热钛合金，他们都含有较多的α稳定元素，铝当量都在6以上。加入适当的β稳定元素，使合金在高温下不仅显示高的瞬时强度，而且具有足够的塑性，典型的合金有TC4（Ti-6Al-4V），TC6（Ti-6Al-2.5Mo-2Cr-0.5Fe-0.3Si）和TC11（Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si）。在500℃以下长期工作的α型耐热钛合金，它们都含有少量α稳定元素。铝当量几乎都在7以上，在平衡状态下合金有更多的α相，因此这些合金在500℃以上具有更高的蠕变抗力和更好的抗疲劳性和断裂韧度。由于近α型合金具有这些优良的综合性能，而使其成为耐热合金的主要体系。典型的合金有Ti-8Al-1Mo-1V（美国Ti-811）、Ti6Al-2Zr-1Mo-1V（俄罗斯BT20）、Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo（美国Ti-6242）和Ti-5.5Al-3.5Sn-3Zr-1Nb-0.3Mo-0.3Si（英国IMI-829）。

5、低温钛合金

低温钛合金是适合于低温下使用的α和α+β钛合金。该类合金随温度的降低而增加、韧性随温度的降低而很少下降，可作低温结构件。低温钛合金发展趋势是将氧含量由0.2%（普通级）降至0.12%，形成极低间隙级钛合金（ELI）。能在超低温（＜77K）下使用。典型的合金有Ti-5Al-2.5Sn（ELI）。美国上世纪60年代初研制的Ti-5Al-2.5Sn（ELI为美军标的MIL-9047)，中国上世纪70年代末仿制成功该合金，称TA7钛合金，Ti-5Al-2.5Sn（ELI）合金特别适用于在-255℃的低温下工作的液体燃料储存容器。

『叁』 怎样才能轻易辨别出铝合金还是钛合金呢

第一个办法是测重量。同样尺寸的铝门最轻，钛门稍重，钢门最重。可以用铝钢混合做出和钛合金一样重的门。很容易判断门里有没有钢。拿块磁铁来看它能不能吸到门上。钛合金没有磁性，不会吸磁铁。

第二个方法是看颜色。找一个不起眼的小角，用砂纸磨掉表面一层氧化膜或漆使下面的金属完全暴露出来。仔细观察金属的颜色。拿一个空可乐易拉罐(铝制的)，把表面的漆磨掉，拿来和门作比较。铝合金是浅灰色，钛合金是深灰色，而且看起来比铝更有光泽。

（1）比硬度，一块是铝一块是钛合金，只要二块材料相互划画。划伤的一块是铝。因为钛比铝硬度高。

（2）比耐酸，铝遇酸马上起化学反应，钛耐酸性很好。

（3）比耐碱，铝遇碱也就起化学反应，钛耐碱性很好。

（3）比强度，用手钳、剪刀破坏铝很生力，钛很费力。

（4）比颜色，在一张白纸上划几下铝马上留下黑色划痕，钛看不见划痕。

(3)如何鉴别钛合金扩展阅读

钛合金的缺点

钛及钛合金主要限制是在高温与其它材料的化学反应性差。此性质迫使钛合金与一般传统的精炼、熔融和铸造技术不同，甚至经常造成模具的损坏，使的钛合金的价格变的十分昂贵。

因此它们刚开始大多用在飞机结构、航空器，以及用在石油和化学工业等高科技工业。由于太空科技的发达、人民生活质量的提升，所以钛合金也渐渐地用来制成民生用品，造福人民的生活，只是这些产品价格仍然偏高，多属于高价位的产品，这是钛合金无法发扬光大的最大缺点。

『肆』 如何鉴别钛合金

日常钛合金的辨别主要有以下几个方法：

1.比重：钛合金的比重在4.55左右，是通常不锈钢的57%，从手感上比较容易辨别.

2.颜色：钛合金的金属本色是灰白色，色泽质感不同于不锈钢、铝合金。由于钛合金比较难于抛光、着色，所以通常钛合金产品的表面是机械抛光或磨砂，只有少数高档的钛合金产品局部抛镜面光的。而机械抛光和磨砂表面颜色是钛合金特有的灰白或深灰。

3。强度：钛合金的强度高于一般不锈钢和铝合金，可以达到不锈钢的2倍。

扩展钛合金

钛（titanium alloy）是一种强度高、耐蚀性好、耐热性高的结构金属。 其于20世纪50年代发展起来，20世纪50～60年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金。 70年代开发出一批耐蚀钛合金，80年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件

『伍』 怎么区分纯钛和合金钛，除了用化学检测方法！

1、用手掂重量 通常合金架的比重约为8.9g/cm3，纯钛架的比重为4.5g/cm3,由于钛材料的份量相当于合金架的一半，用手掂起来比较轻。这是区分钛架和非钛架的最简单的方法之一。

2、观察鼻托梗和鼻托箱的焊接点 纯钛材料的焊接为无氧碰焊，焊痕为“台阶”状；合金材料的焊接为点焊，焊痕为“坡”状，这是区分钛架和非钛架、全钛和非全钛架的有效方法之一。
3、观察铰链结合处，是否有垫片 纯钛镜架在铰链部位不宜使钛与钛直接接触，否则易出现接合处发皱、镜腿张合不畅的现象。通常在纯钛镜的铰链部位镶嵌两枚薄薄的垫片，将上下铰链分割开来。因此，检查铰链处有无垫片，也是鉴别是否是纯钛镜架的很好方法。从镜架内侧观察铰链结合处，会发现有一小凹槽，这是便于将垫片取出的专门设计。
4、用磁石做磁性反应 将镜架铰链尽量拧松，在自由活动状态下用磁石去吸引，如镜腿在磁石的吸引下晃动，说明此镜架并非纯钛材料，反之则说明该镜架可能是钛架。

『陆』 钛合金真假怎么分辨

1、手感惦量

通常，合金框架的比例约为8．9g／cm3，纯钛框架的比例约为4．5g／cm3。因为钛材料的比例等于合金框架的一半，所以用手抬起来比较轻。这是区分钛框架和非钛框架最简单的方法之一。

2、铰链结合

纯钛镜框不应使钛在铰链处直接与钛接触，否则容易在镜框接头处出现起皱，镜框腿不稳。纯钛镜的铰链通常嵌有两个薄垫片，将上下铰链分开。

因此，这也是一个很好的方法来确定纯钛框架是否有垫圈在铰链。从镜框内侧观察铰链接头时，可以发现一个小凹槽，这是一种特殊的设计，便于拆卸垫圈。

3、焊接接头

纯钛材料焊接采用无氧凸焊，焊缝标记为“台阶”形；合金材料焊接采用点焊，焊缝标记为“斜坡”形，是区分钛框架与非钛框架、全钛框架和非全钛框架的有效方法之一。

4、磁反应

如果镜腿在磁铁的吸引下摆动，说明镜框不是纯钛材料。相反，这表明镜框可能是钛框。

(6)如何鉴别钛合金扩展阅读：

性能

1、强度高

钛合金的密度一般在4．51g／立方厘米左右，仅为钢的60％，纯钛的密度才接近普通钢的密度，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。

因此钛合金的比强度（强度／密度）远大于其他金属结构材料，，可制出单位强度高、刚性好、质轻的零部件。飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。

『柒』 怎样鉴别真假钛锅

1、 手感惦量

纯钛材质较轻,通常比不锈钢材质轻近一倍,所以被人称之为轻金属合金,这是区分钛和非钛材质最简单的方法。
2、 颜色

钛合金的金属本色是灰白色,色泽质感不同于不锈钢、铝合金。由于钛合金比较难于抛光和着色,所以通常钛合金产品的表面是机械抛光或磨砂,只有少数高档的钛合金产品局部抛镜面光的,而机械抛光和磨砂表面颜色是钛合金特有的灰白或深灰。
3、温度

纯钛有一项有趣的实验,100摄氏度以上不同的温度,它的表面将出现不同的颜色。
4、磁反应
性质:纯钛是没有磁性的,我们采用身边的磁石可以作证。
5、做实验:
陶瓷是检验钛纯度的最好方法,把钛制品在我们的白色陶瓷杯或陶瓷制品上用力刻划,留下一条印痕,印痕越黑,代表钛的纯度越纯。小编提醒大家千万不要拿自己很珍贵的杯子或制品去做实验哦,因为那条黑色的印痕是不会掉的!

『捌』 怎样识别钛合金

朋友,全介绍给你了,很多的:

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。

研究范围：
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。

应用：
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（~4.5gcm-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550ºC，预期可达700ºC。因此它在航空、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。

特点：
钛金属的密度较小，为4.5g/cm3，仅为铁的60%，通常与铝、镁等被称为轻金属，其相应的钛合金、铝合金、镁合金则称为轻合金。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对钛合金材料进行研究开发，并且得到了实际应用。 钛是二十世纪五十年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高、易焊接等特点而被广泛用于各个领域，尤其是强度高、易焊接性能有利于高尔夫杆头的制造。
第一个实用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al（铝）-4V（矾）合金。Ti-6Al-4V合金在耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性方面均达到较好水平。Ti-6Al-4V合金使用量已占全部钛合金的75~85%。许多其它合金可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。 目前，世界上已研制出的钛合金有数百种，最著名的合金有二十至三十种，例如，有Ti-6Al-4V</SPAN>、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、Ti-811、Ti-6242、Ti-1023、Ti-10-5-3、Ti-1100、BT9、BT20、IMI829、IMI834等；用于球杆制造的有10-2-3,SP700,15-3-3-3（通常所说的β钛）,22-4,DAT51。
钛合金可以分为α、α+β、β型合金及钛铝金属间化合物（TixAl，此处x=1或3）四类。下表列出了四类典型钛合金及特点。
类别 典型合金 特点
α Ti-5Al-2.5Sn
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo
强韧性一般，焊接性能好
抗氧化强，蠕变强度较高
较少应用在高尔夫球刊刊头制造上

α+β Ti-6Al-4V
Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo
强韧性中上，可热化处理强，可焊
疲劳性能好，多应用于铸造刊头
如铁杆、球道木等
β Ti-13V-11Cr-3Al
Sp700
Ti-15va-3Cr-3Al-3Ni 强度高，热处理强化能力强
可锻性及冷成型性能好
可适用多种焊接方式
TixAl Ti3Al(α2)及TiAl(Y0 使用温度渴望达到900度，但室温塑韧性差

钛的发展史

1791年英国牧师W．格雷戈尔(Gregor)在黑磁铁矿中发现了一种新的金属元素。1795年德国化学家M．H．克拉普鲁斯(Klaproth)在研究金红石时也发现了该元素，并以希腊神Titans命名之。1910年美国科学家M．A．亨特(Hunter)首次用钠还原TiCI：制取了纯钛。1940年卢森堡科学家W．J．克劳尔(kroll)用镁还原TiCl：制得了纯钛。从此，镁还原法(又称为克劳尔法)和钠还原法(又称为亨特法)成为生产海绵钛的工业方法。美国在1948年用镁还原法制出2t海绵钛，从此达到了工业生产规模。随后，英国、日/本、前苏联和中国也相继进入工业化生产，其中主要的产钛大国为前苏联、日/本和美国。
钛是一种新金属，由于它具有一系列优异特性，被广泛用于航空、航天、化工、石油、冶金、轻工、电力、海水淡化、舰艇和日常生活器具等工业生产中，它被誉为现代金属。金属钛生产从1948年至今才有半个世纪的历史，它是伴随着航空和航天工业而发展起来的新兴工业。它的发展经受了数次大起大落，这是因为钛与飞机制造业有关的缘故。但总的说来，钛发展的速度是很快的，它超过了任何一种其他有色金属的发展速度。这从全世界海绵钛工业发展情况可以看出：海绵钛生产规模60年代为60kt/a，70年代为1lOkt/a，80年代为130kt/a，到1992年已达140kt/a。实际产量1990年达到历史最高水平，为105kt/a。目前，世界海绵钛生产厂家和生产能力列于表1—1。
进入90年代后，由于军用钛量减少和俄罗斯等一些国家抛售库存海绵钛，使前几年市场疲软。1995年钛的市场开始回升，主要由于B777等民用飞机和高尔夫球杆等民用钛量大幅度增加， 1996年钛的需求量达到一个新的高点。专家预测今后几年内钛的 需求量将继续较大幅度增长。目前妨碍钛应用的主要原因是价格贵。可以预料，随着科学技术的进步和钛生产工艺的不断完善、 扩大企业的生产能力和提高管理水平、进一步降低钛制品的成本， 必然会开拓出更广泛的钛市场。

钛的基本性质

原子结构
钛位于元素周期表中ⅣB族，原子序数为22，原子核由22个质子和20-32个中子组成，核外电子结构排列为1S22S22P63S23D24S2。原子核半径5x10-13厘米。
物理性质
钛的密度为4.506-4.516克/立方厘米（20℃），熔点1668±4℃，熔化潜热3.7-5.0千卡/克原子，沸点3260±20℃，汽化潜热102.5-112.5千卡/克原子，临界温度4350℃，临界压力1130大气压。钛的导热性和导电性能较差，近似或略低于不锈钢，钛具有超导性，纯钛的超导临界温度为 0.38-0.4K。在25℃时，钛的热容为0.126卡/克原子·度，热焓1149卡/克原子，熵为7.33卡/克原子·度，金属钛是顺磁性物质，导磁率为1.00004。
钛具有可塑性，高纯钛的延伸率可达50-60%，断面收缩率可达70-80%，但强度低，不宜作结构材料。钛中杂质的存在，对其机械性能影响极大，特别是间隙杂质（氧、氮、碳）可大大提高钛的强度，显著降低其塑性。钛作为结构材料所具有的良好机械性能，就是通过严格控制其中适当的杂质含量和添加合金元素而达到的。
化学性质
钛在较高的温度下，可与许多元素和化合物发生反应。各种元素，按其与钛发生不同反应可分为四类：
第一类：卤素和氧族元素与钛生成共价键与离子键化合物；
第二类：过渡元素、氢、铍、硼族、碳族和氮族元素与钛生成金属间化物和有限固溶体；
第三类：锆、铪、钒族、铬族、钪元素与钛生成无限固溶体；
第四类：惰性气体、碱金属、碱土金属、稀土元素（除钪外），锕、钍等不与钛发生反应或 基本上不发生反应。

与化合物的反应：

◇ HF和氟化物

氟化氢气体在加热时与钛发生反应生成TiF4， 反应式为（1）；不含水的氟化氢液体可在钛表面上生成一层致密的四氟化钛膜，可防止HF浸入钛的内部。氢氟酸是钛的最强熔剂。即使是浓度为1%的氢氟酸，也能与钛发生激烈反应，见式（2）；无水的氟化物及其水溶液在低温下不与钛发生反应，仅在高温下熔融的氟化物与钛发生显著反应。
Ti＋4HF＝TiF4＋2H2＋135.0千卡 （1）2Ti＋6HF＝2TiF4＋3H2 （2）

◇ HCl和氯化物

氯化氢气体能腐蚀金属钛，干燥的氯化氢在>300℃时与钛反应生成TiCl4，见 式(3);浓度<5%的盐酸 在室温下不与钛反应，20%的盐酸在常温下与钛发生瓜在生成紫色的TiCl3，见式(4);当温度长高时，即使稀盐酸也会腐蚀钛。各种无水的氯化物，如镁、锰、铁、镍、铜、锌、汞、锡、钙、钠、钡和NH4离子及其水溶液，都不与钛发生反应，钛在这些氯化物中具有很好的稳定性。
Ti＋4HCl＝TiCl4＋2H2＋94.75千卡 (3)2Ti＋6HCl＝TiCl3＋3H2 (4)

◇ 硫酸和硫化氢

钛与<5%的稀硫酸反应后在钛表面上生成保护性氧化膜，可保护钛不被稀酸 继续腐蚀。但>5%的硫酸与钛有明显的反应，在常温下，约40%的硫酸对钛的腐蚀速度最快，当浓度大于40%，达到60%时腐蚀速度反而变慢，80%又达到最快。加热的稀酸或50%的浓硫酸可与钛反应生成硫酸钛，见式（5）,（6），加热的浓硫酸可被钛还原，生成SO2，见式（7）。常温下钛与硫化氢反应，在其表面生成一层保护膜，可阻止硫化氢与钛的进一步反应。但在高温下，硫化氢与钛反应析出氢，见式（8），粉末钛在600℃开始与硫化氢反应生成钛的硫化物，在900℃时反应产物主要为TiS，1200℃时为Ti2S3。
Ti＋H2SO4＝TiSO4＋H2 (5) 2Ti＋3H2SO4＝Ti2(SO4)3＋H2 (6)
2Ti＋6H2SO4＝Ti2(SO4)3＋3SO2＋6H2O＋202千卡 (7)Ti＋H2S＝TiS＋H2＋70千卡(8)

◇ 硝酸和王水 致密的表面光滑的钛对硝酸具有很好的稳定性，这是由于硝酸能快速在钛表面生成一层牢固的氧化膜，但是表面粗糙，特别是海绵钛或粉末钛，可与次、热稀硝酸发生反应，见式（9）、（10），高于70℃的浓硝酸也可与钛发生反应，见式（11）；常温下，钛不与王水反应。温度高时，钛可与王水反应生成TiCl2。
3Ti＋4HNO3＋4H2O＝3H4TiO4＋4NO (9)3Ti＋4HNO3＋H2O＝3H2TiO3＋4NO (10)
Ti＋8HNO3＝Ti(NO3)4＋4NO2＋4H2O (11)

综上所述，钛的性质与温度及其存在形态、纯度有着极其密切的关系。致密的金属钛在自然界中是相当稳定的，但是，粉末钛在空气中可引起自燃。钛中杂质的存在，显著的影响钛的物理、化学性能、机械性能和耐腐蚀性能。特别是一些间隙杂质，它们可以使钛晶格发生畸变，而影响钛的的各种性能。常温下钛的化学活性很小，能与氢氟酸等少数几种物质发生反应，但温度增加时钛的活性迅速增加，特别是在高温下钛可与许多物质发生剧烈反应。钛的冶炼过程一般都在800℃以上的高温下进行，因此必须在真空中或在惰性气氛保护下操作。

『玖』 怎么鉴别钛这种金属

钛在化学元素周期表中属IVB族元素，其原子序数为22。
钛是一种高活性金属元素，它与元素周期表中大多数元素都能发生一定的作用。但足以影响其性能的只有那些与钛形成连续或不连续固溶体的元素。钛的主要特性及特殊性能：
1、 密度小，强度高，比强度大。（见表1、2、3）
表1：
元素 Ti Fe Ae
密度g/cm³ 4.51 7.8 2.6
表2：
合金 镁合金 铝合金 高强钢 高强钛合金
比强度 156.8 205.8 225.4 284.2
表3：
合金 TC4 30钢 铝LY12
强度（Mpa） 960.4 1078-1176 441
比强度 213.6 138.2-150.9 163.7
2、 耐热性能好。通常铝在150℃，不锈钢在130℃即失去了原有性能，而钛合金在500℃左右仍保持良好的机械性能。当飞机速度达到音速的2.7倍时，飞机结构表面温度达230℃，铝合金和镁合金已不能使用，而要改用钛合金。
3、 良好的耐蚀性能。钛在许多化学介质中都具有优异的耐蚀性，其耐蚀性能超过不锈钢，尤其是在氧化性、中型介质中。但在还原性介质中钛要慎用，钛只是在一定条件下对还原性介质是耐蚀的。某些钛合金，如Ti-32Mo可耐一定浓度还原性介质的腐蚀。钛在海水中的耐蚀性远远超过不锈钢（见表4），其抗蚀之强可与白金相比。
表4
材料 在海水中的最大腐蚀率mm/年
在静水中 在动水中0.9m/秒
钛 0.000 0.00003
铝合金 2.24 5.08
不锈钢 1.43 3.57
4、 低温性能好。某些钛合金的强度随温度的降低而提高，但塑性降低的不多，在低温下仍有较好的延性及韧性，适宜在超低温下使用。钛合金低温性能好，重量轻，可把它用在液氢、液氧火箭发动机上，或在载人飞船上做低温容器和贮箱使用。
5、 无磁。钛无磁，在20粤斯特条件下，其磁导率为1.00005~1.0001H/m,在很强大的磁场中也不会被磁化。用钛制成潜艇，不会引起磁性雷的爆炸，在很多物理实验和磁控设备中都要使用高强无磁材料。钛人造骨和关节槽入人体内不受雷雨天气影响。
6、 钛的导热系数小。钛的导热系数小，在室温状态下的导热系数为：16.3285w/(m•k),仅为钢的1/5，铝的1/13，铜的1/25。
7、 钛的弹性模量低。其弹性模量是1.0634×10Mpa。
8、 钛的导电性能差，近似于不锈钢。若以铜的导电率为100%，则钛仅为3.1%。在室温下起电阻率为0.47Ωm。
9、 钛具有记忆功能。TiNi合金在一定温度下，具有恢复原来形状的功能。
10、 钛具有超导性。NbTi合金在特定的低温下具有超导性。
11、 钛具有吸氢功能。TiFe合金具有大量吸收氧气的功能，利用这一特性可把氢安全的贮存起来。