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硼鋼和鈦合金哪個強度高

發布時間:2022-06-24 23:22:58

① 鈦合金比鋼堅硬嗎

鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬,鈦合金因具有比強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用於各個領域。世界上許多國家都認識到杴合金材料的重要性,相繼對其進行研究開發,並得到了實際應用。
第一個實用的鈦合金是1954年美國研製成功的Ti-6Al-4V合金,由於它的耐熱性、強度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性均較好,而成為鈦合金工業中的王牌合金,該合金使用量已佔全部鈦合金的75%~85%。其他許多鈦合金都可以看做是Ti-6Al-4V合金的改型。
20世紀50~60年代,主要是發展航空發動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金,70年代開發出一批耐蝕鈦合金,80年代以來,耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發展。耐熱鈦合金的使用溫度已從50年代的400℃提高到90年代的600~650℃。A2(Ti3Al)和r(TiAl)基合金的出現,使鈦在發動機的使用部位正由發動機的冷端(風扇和壓氣機)向發動機的熱端(渦輪)方向推進。結構鈦合金向高強、高塑、高強高韌、高模量和高損傷容限方向發展。
另外,20世紀70年代以來,還出現了Ti-Ni、Ti-Ni-Fe、Ti-Ni-Nb等形狀記憶合金,並在工程上獲得日益廣泛的應用。
目前,世界上已研製出的鈦合金有數百種,最著名的合金有20~30種,如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-1023、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等[2,4]。
鈦合金可以分為α、α+β、β型合金及鈦鋁金屬間化合物(TixAl,此處x=1)四類。
2. 鈦合金的新進展
近年來,各國正在開發低成本和高性能的新型鈦合金,努力使鈦合金進入具有巨大市場潛力的民用工業領域陽。國內外鈦合金材料的研究新進展主要體現在以下幾方面。
(1)高溫鈦合金。
世界上第一個研製成功的高溫鈦合金是Ti-6Al-4V,使用溫度為300-350℃。隨後相繼研製出使用溫度達400℃的IMI550、BT3-1等合金,以及使用溫度為450~500℃的IMI679、IMI685、Ti-6246、Ti-6242等合金。目前已成功地應用在軍用和民用飛機發動機中的新型高溫鈦合金有.英國的IMI829、IMI834合金;美國的Ti-1100合金;俄羅斯的BT18Y、BT36合金等。表7為部分國家新型高溫鈦合金的最高使用溫度[26]。
近幾年國外把採用快速凝固/粉末冶金技術、纖維或顆粒增強復合材料研製鈦合金作為高溫鈦合金的發展方向,使鈦合金的使用溫度可提高到650℃以上[1,27,29,31]。美國麥道公司採用快速凝固/粉末冶金技術戚功地研製出一種高純度、高緻密性鈦合金,在760℃下其強度相當於目前室溫下使用的鈦合金強度[26]。
(2)鈦鋁化合物為基的鈦合金。
與一般鈦合金相比,鈦鋁化合物為基鈉Ti3Al(α2)和TiAl(γ)金屬間化合物的最大優點是高溫性能好(最高使用溫度分別為816和982℃)、抗氧化能力強、抗蠕變性能好和重量輕(密度僅為鎳基高溫合金的1/2),這些優點使其成為未來航空發動機及飛機結構件最具競爭力的材料[26]。
目前,已有兩個Ti3Al為基的鈦合金Ti-21Nb-14Al和Ti-24Al-14Nb-#v-0.5Mo在美國開始批量生產。其他近年來發展的Ti3Al為基的鈦合金有Ti-24Al-11Nb、Ti25Al-17Nb-1Mo和Ti-25Al-10Nb-3V-1Mo等[29]。TiAl(γ)為基的鈦合金受關注的成分范圍為Ti-(46-52)Al-(1-10)M(at.%),此處M為v、Cr、Mn、Nb、Mn、Mo和W中的至少一種元素。最近,TiAl3為基的鈦合金開始引起注意,如Ti-65Al-10Ni合金[1]。
(3)高強高韌β型鈦合金。
β型鈦合金最早是20世紀50年代中期由美國Crucible公司研製出的B120VCA合金(Ti-13v-11Cr-3Al)。β型鈦合金具有良好的冷熱加工性能,易鍛造,可軋制、焊接,可通過固溶-時效處理獲得較高的機械性能、良好的環境抗力及強度與斷裂韌性的很好配合。新型高強高韌β型鈦合金最具代表性的有以下幾種[26,30]:
Ti1023(Ti-10v-2Fe-#al),該合金與飛機結構件中常用的30CrMnSiA高強度結構鋼性能相當,具有優異的鍛造性能;
Ti153(Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn),該合金冷加工性能比工業純鈦還好,時效後的室溫抗拉強度可達1000MPa以上;
β21S(Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si),該合金是由美國鈦金屬公司Timet分部研製的一種新型抗氧化、超高強鈦合金,具有良好的抗氧化性能,冷熱加工性能優良,可製成厚度為0.064mm的箔材;
日本鋼管公司(NKK)研製成功的SP-700(Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe)鈦合金,該合金強度高,超塑性延伸率高達2000%,且超塑成形溫度比Ti-6Al-4V低140℃,可取代Ti-6Al-4V合金用超塑成型-擴散連接(SPF/DB)技術製造各種航空航天構件;
俄羅斯研製出的BT-22(TI-5v-5Mo-1Cr-5Al),其抗拉強度可達1105MPA以上
(4)阻燃鈦合金。常規鈦合金在特定的條件下有燃烷的傾向,這在很大程度上限制了其應用。針對這種情況,各國都展開了對阻燃鈦合金的研究並取得一定突破。羌國研製出的Alloy c(也稱為Ti-1720),名義成分為50Ti-35v-15Cr(質量分數),是一種對持續燃燒不敏感的阻燃鈦合金,己用於F119發動機。BTT-1和BTT-3為俄羅斯研製的阻燃鈦合金,均為Ti-Cu-Al系合金,具有相當好的熱變形工藝性能,可用其製成復雜的零件[26]。
(5)醫用鈦合金。
鈦無毒、質輕、強度高且具有優良的生物相容性,是非常理想的醫用金屬材料,可用作植人人體的植人物等。目前,在醫學領域中廣泛使用的仍是Ti-6Al-4v ELI合金。但後者會析出極微量的釩和鋁離子,降低了其細胞適應性且有可能對人體造成危害,這一問題早已引起醫學界的廣泛關注。羌國早在20世紀80年代中期便開始研製無鋁、無釩、具有生物相容性的鈦合金,將其用於矯形術。日本、英國等也在該方面做了大量的研究工作,並取得一些新的進展。例如,日本已開發出一系列具有優良生物相容性的α+β鈦合金,包括Ti-15Zr-4Nb_4ta-0.2Pd、Ti-15Zr-4Nb-aTa-0.2Pd-0.20~0.05N、Ti-15Sn-4Nb-2Ta-0.2Pd和Ti-15Sn-4nb-2Ta-0.2Pd-0.20,這些合金的腐蝕強度、疲勞強度和抗腐蝕性能均優於Ti-6Al-4v ELI。與α+β鈦合金相比,β鈦合金具有更高的強度水乎,以及更好的切口性能和韌性,更適於作為植入物植入人體。在美國,已有5種β鈦合金被推薦至醫學領域,即TMZFTM(TI-12Mo-^Zr-2Fe)、Ti-13Nb-13Zr、Timetal 21SRx(TI-15Mo-2.5Nb-0.2Si)、Tiadyne 1610(Ti-16Nb-9.5Hf)和Ti-15Mo。估計在不久的將來,此類具有高強度、低彈性模量以及優異成形性和抗腐蝕性能的廬鈦合金很有可能取代目前醫學領域中廣泛使用的Ti-6Al-4V ELI合金[28,32]。

② 鋼和鈦合金的機械強度分別是多少

TA1的抗拉強度;
TA2的抗拉強度500MPa;
TA3的抗拉強度600MPa;
TA8的抗拉強度1040-1100MPa; 鈦合金中最高可達1400MPa。

一般的45鋼的抗拉強度600Mpa ,45MnB抗拉強度1080Mpa, 20SiMn2MoV 可達1375MPa。

鈦合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右,僅為鋼的60%,純鈦的密度才接近普通鋼的密度,一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。

鈦合金在潮濕的大氣和海水介質中工作,其抗蝕性遠優於不銹鋼;對點蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵抗力特別強;對鹼、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優良的抗腐蝕能力。

β型鈦合金具有良好的冷熱加工性能,易鍛造,可軋制、焊接,可通過固溶-時效處理獲得較高的機械性能、良好的環境抗力及強度與斷裂韌性的很好配合。新型高強高韌β型鈦合金最具代表性的有以下幾種:

Ti1023(Ti-10v-2Fe-#al),該合金與飛機結構件中常用的30CrMnSiA高強度結構鋼性能相當,具有優異的鍛造性能;

Ti153(Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn),該合金冷加工性能比工業純鈦還好,時效後的室溫抗拉強度可達1000MPa以上;

β21S(Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si),該合金是由美國鈦金屬公司Timet分部研製的一種新型抗氧化、超高強鈦合金,具有良好的抗氧化性能,冷熱加工性能優良,可製成厚度為0.064mm的箔材。

(2)硼鋼和鈦合金哪個強度高擴展閱讀:

鋼的分類:

按碳含量高低分類:

碳鋼:碳含量一般低於0.25%(質量分數);

中碳鋼:碳含量一般為0.25%~0.60%(質量分數);

高碳鋼:碳含量一般高於於0.60%(質量分數)。

按品質分類:優質鋼(P、S均≤0.035%), 高級優質鋼(P≤0.035%,S≤0.030%)

按成形方法:鍛鋼、鑄鋼、熱軋鋼、冷拉鋼。

參考資料:網路-鈦合金

參考資料:網路-鋼

③ 鈦和鋼哪個更硬

鈦要比鋼硬的多

④ 鋼的機械強度大於鈦合金嗎

部分鋼材的機械強度大於部分鈦合金,鈦合金能達到的最大機械強度大於鋼材所能達到的最大值。
鈦合金
TA1:的抗拉強度420MPa;
TA2:的抗拉強度500MPa;
TA3:的抗拉強度600MPa;
TA8:的抗拉強度1040-1100MPa;
鈦合金中最高可達1400MPa;

一般的45鋼:抗拉強度600Mpa
45MnB抗拉強度1080Mpa
20SiMn2MoV 可達1375MPa

⑤ 硼鋼比鈦合金還硬 硼鋼的最大抗拉強度為1500MPa,比鈦合金的1400MPa還要大。

硬並不是指抗拉強度大
硼鋼可以做低合金高強度材料,比如高強度螺栓等
鈦合金不僅強度大,而且密度小
如果說到哪個硬,那麼必須測硬度,跟強度沒什麼太大關系。

⑥ 鈦和鋼哪個更硬

純鈦的硬度不如鋼,但是有些鈦合金的硬度能和高強度鋼相當,甚至超過鋼。

鋼是對含碳量質量百分比介於0.02%至2.11%之間的鐵碳合金的統稱。鈦具有金屬光澤,有延展性。密度為4.5克/立方厘米。熔點1660±10℃。沸點3287℃。化合價+2、+3和+4。電離能為6.82電子伏特。但比強度位於金屬之首。

按化學成分分為碳素鋼,碳素鋼是指鋼中除鐵、碳外,還含有少量錳、硅、硫、磷等元素的鐵碳合金,按其含碳量的不同,可分為:低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼。高碳鋼一般在軍工業和工業醫療業比較多 ,合金鋼為了改善鋼的性能,在冶煉碳素鋼的基礎上,加入一些合金元素而煉成的鋼。

(6)硼鋼和鈦合金哪個強度高擴展閱讀:

在文藝復興之前很久,人們已經懂得使用各種低效的方法來生產鋼,但是鋼的普及化要等到十七世紀,也就是有了更高效的生產法之後。自從在十九世紀發明了貝塞麥煉鋼法之後,鋼就成了一種可大量生產的廉價材料。

後來煉鋼法經過更多的改進,例如鹼性氧氣煉鋼法,使得鋼的生產價格更低,但同時品質更好。時至今日,鋼已經成為世界上普遍的材質,年生產量達十三億噸。在各種建築、基礎設施、工具、船隻、汽車、機械、電器及武器中,鋼都是一種主要的成分。現代鋼鐵一般用各種標准化團體所制定的不同品質標准來區分。

⑦ 現在市面上能買到的強度最大的鋼是多少

硼鋼是目前世界上硬度最強的合金鋼材,其硬度高達1300~1500rpm,是一般鋼材的硬度的4~5倍。
硼鋼的種類按用途區分主要有三類:合金結構硼鋼、低合金高強度硼鋼、彈簧硼鋼等。其中合金結構硼鋼又主要包括調質硼鋼、表面處理硼鋼和冷變形硼鋼。
表面處理硼鋼。主要是滲碳硼鋼:其碳含量低(一般低於0.25%),這類鋼滲碳性能較好,滲碳層不會形成大量殘余奧氏體因而可得到高硬度、高耐磨性和良好抗疲勞性能,而且缺口敏感性較小。但是滲碳後淬火變形大,缺乏規律,降低滲碳件的形狀、尺寸精度,影響其使用壽命,曾經妨礙滲碳硼鋼在齒輪製造上的應用。近來這一問題已經逐漸得到解決,因而其應用也逐漸增多。如德國用16MnCr5B、20MnCr5B等硼鋼製造汽車變速箱齒輪,淬透性帶寬可控制在HRC4~5,保證齒輪精度及各項性能。美國、日本、俄羅斯等國也開發了一些新滲碳硼鋼製造齒輪、這種齒輪鋼具有變形小、性能好等優點,有的還可快速滲碳、高溫滲碳、碳氮共滲等。
調質硼鋼。這類鋼經過淬火和高溫回火(或不回火)處理。具有高強度、高韌性、高耐磨性等,可用於汽車、拖拉機、機床、礦山機械、電站設備等,製造各種軸類、凸輪、鍵、拉桿、轉向節、履帶板、耐磨件等。這類鋼的碳含量在0.25%以上,除去單獨加硼的硼系外,還有錳硼、鉻硼、錳鈦硼、錳釩硼、鉻錳硼、鉻鉬釩硼、鎳鉻鉬釩硼等多種系列。典型鋼號有40MnB、40CrB、40CrMnB、40CrMnMoVB等。
冷變形硼鋼。主要用於製造螺栓等各類緊固件,可代替原用的中碳鋼、中碳鉻鎳鉬鋼。其優點是冷變形抗力小,可省去變形前的球化退火處理,提高生產率,降低成本,而且性能優良。這類鋼的碳含量一般低於0.25%,除硼外還可加入其他合金元素,主要為錳硼系,還有鉻硼、錳鉻硼系,有的還加入釩、鎳、銅等元素。最早的鋼號是美國的Q-Temp系列,現在美、日、英、俄等國都有許多冷變形用硼鋼牌號,熱處理後鞏可達到1400MPa以上,ψ>50%,韌性亦很好,已大量製造各種螺栓類零件,特別是汽車、拖拉機、建築業等需要的高強度螺栓。

⑧ 鈦和鋼那個的硬度高

鈦合金 概念定義: 以鈦為基加入其他合金元素組成的合金稱作鈦合金。鈦合金具有密度低、比強度高、抗腐蝕性能好、工藝性能好等優點,是較為理想的航天工程結構材料。 研究范圍: 鈦合金可分為結構鈦合金和耐熱鈦合金,或α型鈦合金、β型鈦合金和α+β型鈦合金。研究范圍還包括鈦合金的成形技術、粉末冶金技術、快速凝固技術、鈦合金的軍用和民用等。 高碳不銹鋼硬度的硬度很高,HRC大概在60以上 具體參考: www.1718ku.com

⑨ 硼鋼是什麼鋼很牛嗎跟鈦合金比怎麼樣

硼鋼材質比普通鋼材的優勢一在於受力更均勻,如此保證了在碰撞中,用硼鋼做成的車架不會出現某一段強度不高而彎折,讓車艙保持合理空間;二是在捶砸中,普通鋼材會容易出現裂痕,而硼鋼受損度更小;三是當有尖銳的物品如電鑽對兩種鋼材進行鑽空時,普通鋼材會被鑽出鐵屑,硼鋼只會有外層的油漆脫落。
鈦合金比較貴,原車一般不採用(幾千萬一輛的杜卡迪「威航」有採用),倒是有些高檔的改裝零部件有使用鈦合金。

⑩ 鎢鋼、鈦鋼、鈦合金的硬度分別是多少哪個最硬合成材料中什麼最硬

1、鎢鋼的硬度一般90以上

2、鈦鋼HB400,被稱作「鈦鋼」的316L鋼是最適合做首飾的

特點是硬度和強版度非常高(極高,接近或權超過金剛石),但塑性韌性較低,這種鋼材的造價非常高,民用的用量往往較小,而在軍工和航天工程中往往可以看到。

3、鈦合金很少利用硬度,其最大價值是高強度。鈦合金有很多種,硬度不相同。如Ti-10-2-3,β-C,Ti-15-3,BT-22,TMZF等等。也就是說鈦合金的硬度不會太高。

硬度表如下:

鎢硬度HB(350)

鉻硬度HB(110)

金硬度HB(20)

銀硬度HB(25)

Cu硬度HB(40)

Fe硬度HB(50)

Mn硬度HB(210)

Mo硬度HB(160)

鈹硬度HB(120)

鈦硬度HB(115)

釩硬度HB(264)

4、合成材料還在發展中,一直有更強的產品出來,看了這個1993年的時間,據說那時候就有比鑽石硬度大的材料了。(如參考資料)

世界上已知比鑽石硬度高的物質:

1、聚合鑽石納米棒

2、朗斯代爾石

3、纖鋅礦型氮化硼

4、氮化碳

5、石墨烯

5、莫氏硬度應用劃痕法將棱錐形金剛鑽針刻劃所試礦物的表面而發生劃痕,習慣上礦物學或寶石學上都是用莫氏硬度。

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