『壹』 简单介绍钛合金钢
导语:合金产品是我们生活中必不可少的一种产品,小到我们日常使用的厨具、各种生活用品,大到高楼大厦、摩天大楼的建造,都离不开合金产品。科技在进步,合金产品也在不断地更新着,钛合金产品作为最具发展潜力的合金产品在我们的生活中扮演着非常重要的角色。下面的这篇文章来为大家讲解关于钛合金的知识,为大家介绍一种重要的钛合金产品——钛合金钢。
钛合金钢的简介
钛合金钢是钛合金产品的一种重要类型。要为大家讲解钛合金钢,就不得不为大家介绍一下钛合金产品。钛合金是一种新型合金,它是以金属钛为基础,加入铝、碳、氧、氮、钼等元素形成的具有高强度、高硬度以及一定的记忆性的合金。而钛合金钢属于钛合金分类中的α+β型双相钛合金,此类钛合金的可塑性最高,而且无论是硬度还是强度,都是非常不错的。正因为钛合金钢有着这样的特点,因此钛合金钢在生活中的使用日益广泛。
钛合金钢的特点
那么,钛合金钢到底具有什么优势才会使它有着如此重要的使用价值呢?下面就为大家来介绍钛合金钢的主要特点。
首先,钛合金钢最大的特点在于它有着非常非常好的强度。在工业生产领域中,对于材料的强度要求是非常严格的,而钛合金钢则有非常高的强度,能够满足工业生产的要求。这样无论是进行拉伸,还是作为器械的骨架,都能最大程度上的满足要求。除此之外呢,钛合金钢的可塑性还是比较好的,能够进行复杂繁琐的加工。可能会有许多朋友会觉得强度较高的钛合金钢的硬度也是非常高的,其实不然,钛合金钢并不非常坚硬,能够进行切割、拉伸等一系列的加工,能够满足各种工业生产的要求。
另外,钛合金钢还具有极强的耐腐蚀能力。能够有效地抑制氧化,在海水中也能够耐腐蚀,这就是为什么我们看到的海上石油平台常常是以钛合金材料搭建的原因。其实,钛合金钢对于酸碱、氯化物都有着极强的耐腐蚀能力,因此,它被广泛应用于化学、医疗设备中。
钛合金钢还有形状记忆功能。在经过变形之后,再次对钛合金钢进行加热,就可以使钛合金钢恢复为原状。
钛合金钢的应用
钛合金钢凭借其高强度、可塑性好、耐腐蚀的特点,被广泛应用于化学、冶金、航空航天、医疗设备以及我们的日常使用中,为我们的生活提供了诸多的便利。在钛合金的不断发展中,钛合金钢必然能够发挥出更大的作用,成为我们生活中更加依赖的新型材料。
『贰』 tc11是什么材料
TC11属于国标钛合金,执行标准:GB/T 2965-2007
TC11钛合金的名义成分为Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si,是一种α-β型钛合金耐热钛合金,铝当量为3.5,钼当量为7.3。该合金还具有良好的热加工工艺性(包括常规工艺性能和超塑性),可以进行焊接和各种方式的机加工。该合金的β热处理及等温锻已获得迅速的发展。该合金对热盐应力腐蚀也存在着一定的敏感性。该合金主要用于制造航空发动机的压气机盘、叶片、鼓筒等零件,也可用于制造飞机结构件。通过α-β区的热变形和热处理,该合金的最高长期工作温度为500℃。生产的半成品有棒材、锻件和模锻件等。TC11钛合金是我囯空应用较广的高温钛合金,最高使用温度500℃,主要应用在航空发动机压气机的零部件,如叶片、盘件、鼓筒和轴类等。也可以制成异形铸件,制件的使用工作条件为,在退火状态可用于500℃以下500小时和550℃以下100小时以及450℃以下1000小时,在强化处理状态可用于500℃以下100小时工作的零件和在700℃以下一次性工作的零件。
TC11化学成分如下图:
『叁』 钛合金为什么难加工
原因如下:
气体杂质(氧、氮和氢等)对钛合金的可切削性有很大影响,因为钛的化学活泼性高,很容易与气体杂质化合。当温度超过600度,钛被氧化,形成脆化层,即所谓“组织α化层”;与氢产生氢脆性;与氮在高温下形成硬而脆的TiN。
钛合金塑性小,明显影响其切削时的塑性变形。钛合金的变形系数仅为1甚至小于1,而普通碳钢的变形系数为3左右。切削时切屑与前刀面有极小的接触面,使接触区压力和局部温度高,刀具磨损快
钛合金加工时会产生严重的加工硬化。
当C>0.2%,钛合金会形成硬的碳化物,使刀具产生磨粒磨损,使切削性下降。
拓展资料:
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。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。
『肆』 钛合金钢管的简介
钛管对氯化物、硫化物和氨具有较高的耐蚀性能。钛在海水中的耐蚀性比铝合金、不锈钢、镍基合金还高。钛耐水冲击性能也较强.
用于制造凝汽器管子,可在受污染的海水、悬浮物含量高的水中,及在较高的流速下使用.
钛合金按组织可分三类.(1钛中加入铝和锡元素.2钛中加入铝铬钼钒等合金元素.3钛中加入铝和钒等元素.)钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好.另外:钛合金的工艺性能差,切削加工困难.在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质.还有抗磨性差,生产工艺复杂.
以钛为基加入其他元素组成的合金。钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要,使钛工业以平均每年约 8%的增长速度发展。目前世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金牌号近30种。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al- 2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。
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。60年代中期,钛及其合金已在一般工业中应用,用于制作电解工业的电极,发电站的冷凝器,石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。钛及其合金已成为一种耐蚀结构材料。此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等。
中国于1956年开始钛和钛合金研究;60年代中期开始钛材的工业化生产并研制成TB2合金。
特点钛合金与其他金属材料相比,有下列优点:①比强度(抗拉强度/密度)高(见图),抗拉强度可达100~140kgf/mm2,而密度仅为钢的60%。②中温强度好,使用温度比铝合金高几网络,在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450~500℃的温度下长期工作。③耐蚀性好,在大气中钛表面立即形成一层均匀致密的氧化膜,有抵抗多种介质侵蚀的能力。通常钛在氧化性和中性介质中具有良好的耐蚀性,在海水、湿氯气和氯化物溶液中的耐蚀性能更为优异。但在还原性介质,如盐酸等溶液中,钛的耐蚀性能较差。④低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。⑤弹性模量低,热导率小,无铁磁性。
合金元素钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛,882℃以上为体心立方的β钛。合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类:①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素,它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素,又可分同晶型和共析型二种。前者有钼、铌、钒等;后者有铬、锰、铜、铁、硅等。③对相变温度影响不大的元素为中性元素,有锆、锡等。
氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮的含量分别在 0.15~0.2%和0.04~0.05%以下。氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物,使合金变脆。通常钛合金中氢含量控制在 0.015%以下。氢在钛中的溶解是可逆的,可以用真空退火除去。
类别 钛合金根据相的组成可分为三类:α合金,(α+β)合金和β合金,中国分别以TA、TC、TB表示。
① α合金含一定量的稳定α相的元素,平衡状态下主要由α相组成。α合金比重小,热强性好、具有良好的焊接性和优异的耐蚀性,缺点是室温强度低,通常用作耐热材料和耐蚀材料。α合金通常又可分为全α合金(TA7)、近α合金 (Ti-8Al-1Mo-1V)和有少量化合物的α合金(Ti-2.5Cu)。 ② (α+β)合金含一定量的稳定α相和β相的元素,平衡状态下合金的组织为α相和β相。(α+β)合金有中等强度、并可热处理强化,但焊接性能较差。(α+ β)合金应用广泛,其中Ti-6Al-4V合金的产量在全部钛材中占一半以上。
③ β合金含大量稳定β相的元素,可将高温β相全部保留到室温。β合金通常又可分为可热处理β合金(亚稳定β合金和近亚稳定β合金)和热稳定β合金。可热处理 β合金在淬火状态下有优异的塑性,并能通过时效处理使抗拉强度达到130~140kgf/mm2。β合金通常作高强度高韧性材料使用。缺点是比重大,成本高,焊接性能差,切削加工困难。
钛合金按用途可分为耐热合金、高强合金、耐蚀合金(钛-钼,钛-钯合金等)、低温合金以及特殊功能合金(钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金)等。典型合金的成分和性能见表。
热处理 钛合金通过调整热处理工艺可以获得不同的相组成和组织。一般认为细小等轴组织具有较好的塑性、热稳定性和疲劳强度;针状组织具有较高的持久强度、蠕变强度和断裂韧性;等轴和针状混合组织具有较好的综合性能。
常用的热处理方法有退火、固溶和时效处理。退火是为了消除内应力、提高塑性和组织稳定性,以获得较好的综合性能。通常α合金和(α+β)合金退火温度选在(α+β)—→β相转变点以下120~200℃;固溶和时效处理是从高温区快冷,以得到马氏体α′相和亚稳定的β相,然后在中温区保温使这些亚稳定相分解,得到α相或化合物等细小弥散的第二相质点,达到使合金强化的目的。通常(α+β)合金的淬火在(α+β)—→β相转变点以下40~100℃进行,亚稳定β 合金淬火在(α+β)—→β相转变点以上40~80℃进行。时效处理温度一般为450~550℃。此外,为了满足工件的特殊要求,工业上还采用双重退火、等温退火、β热处理、形变热处理等金属热处理工艺。
『伍』 打气筒 材料
打气筒的材料没有特定限制,我知道的一个人用钛合金做了一个,价值数千元。
不过一般低档的用钢管,高档的用铝合金。各种合成材料的机械性能不稳定,比如说遇热遇冷遇撞击都容易造成损坏。
『陆』 钛合金制品能否用压铸成型的方法制造出来
从理论上说没有什么因素不能使用压铸成型技术,但是钛金属的熔点比较高1600多度,所以使用的模具的耐热要求就是很大的问题。很多难溶金属成型使用粉末成型烧结法,也能得到优良品质。
『柒』 钛合金的强度是否达到坦克装甲的要求
达到了,但是钛合金首先是成本高昂,用它来造坦克恐怕哪个国家也承受不起,复合装甲的坦克已经是几百万美元甚至上千万美元一辆了,那钛合金坦克的价格恐怕将是天文数字。其次是加工困难。目前的技术只能将钛合金加工成条形或长方形,若要将其加工成别的形状,目前还做不到。这也是为什么钛合金在飞机制造方面应用比较多的原因,首先是值得,其次是飞机的表面比较见到,就是一个圆筒。
『捌』 钛合金的作用,可以用来制作
钛合金的应用比较广泛。钛合金有密度小、强度高、耐腐蚀等优点,是一种优质的金属材料,理论上只要需要以上优点的零件都可以用钛合金制作。但是由于钛合金材料价格昂贵,且加工成本也高(钛合金是机械加工行业最难加工的材料之一),所以从经济角度考虑很多零件不会用钛合金,熟话说“好钢要用在刀刃上”嘛。钛合金制成的零件价格都很昂贵,目前钛合金主要应用于航空、航天、以及有特殊要求的零件等特殊领域。由于其密度小、强度高常用来制造飞机发动机上的零件,以及机身上的需要受力的结构件;特制的高温钛合金、耐热钛合金等还会用来制作航天器的外壳;钛合金由于耐腐蚀、强度高,所以还会被用来制作成植入人体的“替代骨骼”;由于钛合金材料的高强度特性,很多民用产品上的强度要求较高的结构件也会用这种材料,例如离心式空气压缩机组内的转速高达五、六万转/每分钟的离心叶轮。钛合金的应用很多的,不能一一列举。
PS:我这里说的是钛合金哦,钛元素含量占50%以上的才叫钛合金哦。目前市面上那种所谓的钛合金门窗,其实不是真正意义上的钛合金,那种应该叫“铝钛合金”或是“镁钛合金”,其里面钛元素含量不足1%,就是看中了钛的优良特性,所以在铝合金或是镁合金材料中加入微量钛元素来调整材料的特性,使材料更结实耐用。
『玖』 钛合金的加工方式是什么你知道吗
钛合金的硬度大于HB350时切削加工特别困难,小于HB300时则容易出现粘刀现象,也难于切削。但钛合金的硬度只是难于切削加工的一个方面,关键在于钛合金本身化学、物理、力学性能间的综合对其切削加工性的影响。钛合金有如下切削特点:变形系数小:这是钛合金切削加工的显著特点,变形系数小于或接近于1。切屑在前刀面上滑动摩擦的路程大大增大,加速刀具磨损。切削温度高:由于钛合金的导热系数很小(只相当于45号钢的1/5~1/7),切屑与前刀面的接触长度极短,切削时产生的热不易传出,集中在切削区和切削刃附近的较小范围内,切削温度很高。在相同的切削条件下,切削温度可比切削45号钢时高出一倍以上。单位面积上的切削力大:主切削力比切钢时约小20%,由于切屑与前刀面的接触长度极短,单位接触面积上的切削力大大增加,容易造成崩刃。同时,由于钛合金的弹性模量小,加工时在径向力作用下容易产生弯曲变形,引起振动,加大刀具磨损并影响零件的精度。因此,要求工艺系统应具有较好的刚性。
冷硬现象严重:由于钛的化学活性大,在高的切削温度下,很容易吸收空气中的氧和氮形成硬而脆的外皮;同时切削过程中的塑性变形也会造成表面硬化。冷硬现象不仅会降低零件的疲劳强度,而且能加剧刀具磨损,是切削钛合金时的一个很重要特点。刀具易磨损:毛坯经过冲压、锻造、热轧等方法加工后,形成硬而脆的不均匀外皮,极易造成崩刃现象,使得切除硬皮成为钛合金加工中最困难的工序。
『拾』 钛合金很难制造吗成本有多高钛合金有什么特性求解
钛合金是广泛地运用于航空航天技术领域的高性能材料,其重量轻、强度高、韧性好、耐腐蚀是其最显著的特点。对于制作自行车架来说,在众多的金属材料中,钛合金是唯一同时具有高强度、低密度,极好的抗疲劳和耐腐蚀性能,以及较低的弹性模数的材料,因此它是十分理想地制作车架的材料。此外,钛合金也广泛地应用于医疗器械、化工设备、军工及运动器材等领域。由于加工工艺复杂,所以材料价格昂贵,这是造成产品价格较高的主要原因。
钛合金和很多合金金属一样,也是由钛与一些有用的金属成份组成,以满足对材料性能的要求,但其主要成份中钛占到90%以上。在航空航天技术中广泛应用的是两种合金,既Ti6AL4V(6%铝,4%钒,90%钛)和Ti3AL2.5V(3%铝,2.5%钒,94.5%钛)。Ti3AL2.5V是用于制造高强度管材的专用材料Ti6AL4V则主要用于航空航天领域中机身的制造。
作为制作高档的自行车车架的材料应具有较高的强度和硬度,钛合金将是一种极好的选择。不仅其重量仅为钢的50%,且强度重量比比铬钼钢高28.4%。钛合金同时具备很好的抗疲劳的性能,疲劳极限是钢的两倍,铝合金车架在使用较长时间以后在这方面也无法与钛合金车架相比。作为应用在自行车架上的高强度和低密度的钛合金材料,它不仅会让车架重量轻、强度高而且会让车架更经久耐用。