㈠ 鈦合金為啥貴那麼鈦合金可以用在哪些領域呢
鈦合金在該領域應用廣泛,民用中最常見的是高端自行車車架,民用飛機也能看到鈦合金的身影,可見鈦合金在高端這個詞上真的很貴,那麼我們來看看鈦合金是如何鍛造製造的。鈦合金的價格在金屬行業中僅次於銀。這個時代教會了我們,不是因為它不能像其他金屬一樣量產,而是因為它真的很稀有,所以也被定義為稀有金屬,至於售價,也很貴。200元一公斤只限民用,軍用每公斤不少於500。誇張點說,可以直接達到幾千塊錢,相信很多朋友都在疑惑這個鈦是什麼金屬合金,鈦合金為什麼能賣天價。
三、當然煉鈦對環保要求高的同時,價格也一路飆升。畢竟物以稀為貴,鈦合金價格久而久之居高不下,自然成為貴金屬之一。盡管它的價格很高,但各國在許多其他特殊的地方使用它。一般用在哪裡,最受歡迎的領域是飛機製造業,由於重量輕,強度好,該飛機似乎是為航空領域量身定製的。
㈡ 鈦及鈦合金應用什麼領域
各類牌號的鈦材的主要性能及用途類別牌號主要特性用途舉例碘法鈦TAD這是以碘化物法所獲得的高純度鈦,故稱碘法鈦,或稱化學純鈦。但是,其中仍然還有氧.氮.碳.這類間隙雜質元素,它們對純鈦的力學性能影響很大。隨著鈦的純度提高,鈦的強度、硬度明顯下降。故起特點是:化學性穩定性很好,但強度很底。由於高純度的鈦強度較低,它作為結構材料應用意義不大,故在工業中很少用。目前在工業中廣泛使用的是工業純鈦和鈦合金。 工業純鈦TA1TA2TA3工業純鈦與化學純鈦不同之處是:它含有較多的氧.氮.碳及多種其它雜志元素(如鐵.硅等),它實質上是一種低合金含量的鈦合金。與化學純鈦相比,由於含有較多的雜志元素使其強度大大提高,它的力學性能與化學性與不銹鋼相似(但和鈦合金相比,強度仍然較低)。工業純鈦的特點是:強度不高,但塑性好,易於加工成行,沖壓、焊接、可切割加工性能良好;在大氣,海水,濕氯氣及氧化性、中性、弱還原性介質中具有良好的耐蝕性,抗氧化性優於大多數奧氏體不銹鋼但耐熱性較差,使用溫度不太高。工業純鈦按其雜質含量的不同,分為TA1.TA2和TA3三個牌號。這三種工業純鈦的間隙雜質元素是逐漸增加的,故其機械強度和硬度也隨之逐級增加,但塑性.韌性相應下降。工業上常用的純鈦是TA2,因其耐蝕性能和綜合力學性能適中。對耐腐和強度要求較高時可採用TA3。對要求較好的成型性能時可採用TA1。 (1)主要用作工作溫度360度以下,受力不大但要求高塑性的沖壓件和耐蝕結構零件,例如:飛機的骨架及蒙皮,發動機附件,船舶用耐海水腐蝕管道、閥門、泵。海水淡化系統零部件,化工上的熱交換器.泵體、蒸餾塔、冷卻器、攪拌器、三通、葉輪、堅固件、離子泵、壓縮機氣閥以及柴油發動機活塞、連桿、葉簧等。(2)TA1.TA2在鐵含量為0.095%,氧含量為0.08%,氫含量為0.0009%,氮含量為0.0062%時,具有很好的低溫韌性和高的低溫強度,可用作-259℃以下的低溫結構材料。 α型鈦合金TA4這類合金在室溫和使用溫度下有α型單相態,不能熱處理強化(追滅是唯一的處理方式),,主要依靠固溶強化。室溫強度一般低於β型和α+β型鈦合金(但高於工業純鈦),而在高溫(500℃--600℃)下的強度和蛻變,強度卻是三類鈦合金中最高的,且組織穩定,抗氧化性和焊接性能好,耐蝕性和可切削加工性能也較好,但塑性低(熱塑性仍然良好)室溫沖壓性能差。其中使用最廣的是TA7,它在退火狀態下具有中等強度和足夠的塑性,焊接性能良好,可在500℃以下使用,當其間隙雜質元素(氧、氫、氮等)含量極低時,再超低溫時還具有良好的韌性和綜合力學性能,是優良的超低溫合金之一。 抗拉強度比工業純鈦稍高,可做中等強度范圍的結構材料,國內主要用作焊絲。TA5TA6用於400℃以下在腐蝕介質中工作的零件及焊接件,如飛機蒙皮,骨架零件,壓氣機殼體、葉片、船舶零件等。TA7500℃以下長期工作的結構零件和各種模鍛件,短時使用可到900℃。亦可用作超低溫(-233℃)部件(如超低溫用的容器)。TA8500℃長期工作的零件,可用於製造發動機壓氣機盤和葉片。但合金的組織穩定性較差。在使用上受到一定限制。β 型鈦合金TB2這類合金的的主要合金元素是鉬、鉻、釩等β穩定性化元素.在正火或級火時很容易將高溫β相保留到室溫,獲得介穩定的β單相組織,故稱β型鈦合金。β型鈦合金可熱處理強化,有較高的強度,焊接性能和壓力加工性能良好;但性能不夠穩定,熔煉工藝復雜,故應用不如α型、α+β型鈦合金廣泛。在350℃以下工作的零件,主要用於製造各種整體熱處理(固容.時效)的板材沖壓件和焊接件;如壓氣機葉片、輪盤、軸類等重載荷旋轉件,以及飛機的構件等。TB2的合金一般在固溶處理狀態下交貨,再固容,時效後使用。α+β型鈦合金TC1TC2這類合金在高溫是α+β型兩相組織,因而得名為α+β型鈦合金。它具有良好的綜合力學性能,大多可熱處理強化(但TC1、TC2、TC7不能熱處理強化),鍛造、沖壓及焊接性能較好,可切削加工,室溫強度高。150--500度以下且有較好的耐熱性,有的(如TC1、TC2、TC3、TC4)並有良好的低溫韌性和良好的抗海水應力腐蝕及抗熱鹽應力腐蝕能力。缺點是不夠穩定。這類合金以TC4應用最為廣泛,用量約占現有鈦合金生產量的一半。該合金不僅具有良好的室溫、高溫、低溫力學性能,且在多種介質中具有優異的耐腐蝕性,同時可焊接、冷熱成型並可熱處理強化;因而在宇航,船舶,兵器以及化工等工業部門均獲得廣泛應用.400℃以下工作的沖壓件,焊接件以及模段件和彎曲加工的各種零件。這兩種合金還可用做低溫結構材料。TC3TC4400℃以下長期工作的零件,結構用的鍛件,各種容器、泵、低溫部件,船艦耐壓殼體、坦克附帶等,強度比TC1、TC2高。TC6可在450℃以下使用,主要用作飛機發動機結構材料。TC7TC9500℃以下長期工作的零件,主要用在飛機噴氣發動機的壓氣機盤和葉片上。TC10450℃以下長期工作的零件,如飛機結構零件。起落支架,蜂窩聯結件、導彈發動機外殼,武器結構件等。
㈢ 飛機各部位構件的材料組成有哪些
機翼材料
機翼是飛機的主要部件,早期的低速飛機的機翼為木結構,用布作蒙皮。這種機翼的結構強度低,氣動效率差,早已被金屬機翼所取代。機翼內部的梁是機翼的主要受力件,一般採用超硬鋁和鋼或鈦合金;翼梁與機身的接頭部分採用高強度結構鋼。機翼蒙皮因上下翼面的受力情況不同,分別採用抗壓性能好的超硬鋁及抗拉和疲勞性能好的硬鋁。為了減輕重量,機翼的前後緣常採用玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)或鋁蜂窩夾層(芯)結構。尾翼結構材料一般採用超硬鋁。有時殲擊機選用硼(碳)纖維-環氧復合材料,以減輕尾部重量,提高作戰性能。尾翼上的方向舵和升降舵採用硬鋁。
機身材料
飛機在高空飛行時,機身增壓座艙承受內壓力,需要採用抗拉強度高、耐疲勞的硬鋁作蒙皮材料。機身隔框一般採用超硬鋁,承受較大載荷的加強框採用高強度結構鋼或鈦合金。很多飛機的機載雷達裝在機身頭部,一般採用玻璃纖維增強塑料做成的頭錐將它罩住以便能透過電磁波。駕駛艙的座艙蓋和風擋玻璃採用丙烯酸酯透明塑料(有機玻璃)。飛機在著陸時主起落架要在一瞬間承受幾百千牛乃至幾兆牛(幾十噸力至幾百噸力)的撞擊力,因此必須採用沖擊韌性好的超高強度結構鋼。前起落架受力較小,通常採用普通合金鋼或超硬鋁.從60年代末期開始,在飛機上使用的復合材料,已由當初只應用於口蓋和艙門等非承力構件,逐步擴大應用到減速板和尾翼等次承力構件,而且正向用於機翼甚至前機身等主承力構件的方向發展。另外,為提高突防攻擊能力、不被敵方雷達捕獲,已在飛機上採用吸波材料
㈣ 鈦合金的主要用途是什麼
1、航空航天領域用鈦大國集中在西方國家,尤其是美國,60%的鈦材都應用到這個領域。亞洲國家,日本和中國在此領域中鈦的投入量均在10%左右。但是近年來隨著亞洲航空航天的飛速發展,鈦在航空航天領域的消費量將會隨之增長。從全球角度來看,航空業對鈦市場起著決定性的作用,從歷史上看,鈦行業大的周期輪回都和航空業的冷暖密切相關。
2、民用飛機
(1)減輕結構重量、提高結構效率
(2)符合高溫部位的使用要求
(3)符合與復合材料結構相匹配的要求
(4)符合高抗蝕性和長壽命的要求
3、軍事飛機
軍用武器的開發與采購不斷向著輕便、靈活方向發展,為了滿足戰斗機對戰斗性能要求,除了採用先進的設計技術外,還必須採用額性能優良的材料以及先進的工藝製造技術。大量選用鈦合金、提高先進鈦合金應用水平就是重要措施之一。
自20世紀60年代以來,國外軍用飛機的鈦量逐年增加,當前歐美設計的各種先進軍用戰斗機和轟炸機中鈦合金用量已經穩定在20%以上,並且新機型的用鈦量佔比正在大幅提升。
4、汽車
降低燃油消耗、減少有害廢棄物(CO2、NOX 等)排放已經成為汽車行業技術進步的主要動力和方向之一。研究表明,輕量化是實現節省燃料、減少污染的有效措施。汽車的質量每降低10%,燃料消耗可節省8%-10%,廢氣排放可減少10%。
在駕駛方面,汽車輕量化後加速性能提高,車輛控制穩定性、噪音、振動方面也都有改善。從碰撞安全性考慮,汽車輕量化後,碰撞時慣性小,制動距離減少。
汽車輕量化的首選途徑就是用高比強度的輕質材料,如鋁、鎂、鈦等替代傳統的汽車材料(鋼鐵)。2009年全球汽車用鈦量已達3000噸。鈦在賽車上的應用已有許多年的歷史目前賽車幾乎都使用了鈦材,日本汽車用鈦已超過600噸,隨著全球汽車工業的發展,汽車用鈦還在快速增加。
5、醫療行業
鈦在醫療領域有著廣泛的應用。鈦與人體骨骼接近,對人體組織具有良好的生物相容性、無毒副作用。人體植入物是與人的生命和健康密切相關的特殊的功能材料。同其它金屬材料相比較,使用鈦及鈦合金的優勢主要有以下幾點:
1 質輕;2 彈性模量低;3無磁性;4 無毒性;5 抗腐蝕性;6 強度高、韌性好。
外科植入物中的鈦合金用量正以每年5%-7%的速度增長。採用鈦及鈦合金製造的股骨頭、髖關節、肱骨、顱骨、膝關節、肘關節、肩關節、掌指關節、頜骨以及心辨膜、腎辨膜、血管擴張器、夾板、假體、緊固螺釘等上百種金屬件移植到人體中,取得了良好的效果,被醫學界給予了很高的評價。
6、化工行業
鈦具有優良的耐腐蝕性能、力學性能和工藝性能,被廣泛應用於國民經濟許多部門。特別是在化工生產中,用鈦代替不銹鋼、鎳基合金和其它稀有金屬作為耐腐蝕材料。這對增加產量,提高產品質量,延長設備使用壽命,減少消耗,降低能耗,降低成本,防止污染,改善勞動條件和提高勞動生產率等方面都有十分重要的意義。
7、海洋工程
隨著科學技術的發展和陸地資源日趨枯竭,人類開發利用海洋已經提到日程上來了。鈦對於海水有優異的耐蝕性能,大量運用於海水淡化、艦船、海洋熱能開發和海底資源開采等領域。
8、日常生活
鈦在日常生活中的應用非常廣泛,可謂無處不在,例如高爾夫球頭、自行車車架、網球拍、輪椅、眼鏡架等都會應用到鈦。
鈦以其輕質、強度高的特性在體育用品中的應用,從最早的網球拍、羽毛球拍逐步擴展到了高爾夫球頭、球桿以及賽車等。
2008年我國體育休閑占總消費量的13%,其中僅高爾夫球頭和球桿的用鈦量就超過了1000噸。鈦合金做成的自行車車架也頗受歡迎,目前有近50價公司生產鈦自行車,美國早已是最大的鈦自行車生產商和消費國。
鈦輕質的特點也應用到眼鏡架中,而且鈦又不易與皮膚發生過敏,並且鈦表面經陽極處理可有絢麗色彩,因此從20世紀80年代初就開始應用於鏡架中。
(4)飛機上哪些地方用到鈦合金擴展閱讀
鈦被認為是一種稀有金屬,這是由於在自然界中其存在分散並難於提取。但其相對豐富,在所有元素中居第十位。 鈦的礦石主要有鈦鐵礦及金紅石,廣布於地殼及岩石圈之中。鈦亦同時存在於幾乎所有生物、岩石、水體及土壤中。
從主要礦石中萃取出鈦需要用到克羅爾法 或亨特法。鈦最常見的化合物是二氧化鈦,可用於製造白色顏料。其他化合物還包括四氯化鈦(TiCl4)(作催化劑和用於製造煙幕作空中掩護)及三氯化鈦(TiCl3)(用於催化聚丙烯的生產)。
㈤ 飛機上面的材料使用什麼做的
1、鋁合金。鋁是一種輕金屬,比重2.7左右。由於地球的吸引力的作用,要求飛機質量越輕越好。飛機越輕,飛的越高、越快、越遠,裝載量越大。但是鋁的強度低,好在飛機不是拖拉機,它在空中飛行,不會碰到別的物體,所以,飛機的蒙皮大部分是用鋁合金壓制的,還有前機匣,飛機框架,肋條等。鋁合金材料占飛機用料50%--70%左右。
2、鎂合金。鎂比鋁更輕,比重2.1--2.3左右,熔點300度左右。強度更低。用來製造不承重的部件、殼體。例如各種活門殼體,油泵殼體等。鎂合金材料占飛機用料5%--10%左右。
3、鈦合金。鈦也是一種輕金屬,比重4.5左右,比鋁重,但是強度很高,很耐高溫,熔點1660多度,鈦是造飛機的理想材料,飛機發動機,防彈部位,強化部位,加固部位,燃燒室,渦輪軸,渦輪盤,噴口等,大多數是用鈦合金材料製造的。現代化的飛機,鈦合金的用量比重越來越大。
4、鑷鉬鎢合金。是造發動機的理想材料。飛機發動機的溫度高達2000多度。一般的材料是不行的。只有鈦鎢鉬合金才能勝任。
飛機發動機裝在飛機上時,用石棉布隔熱,石棉是良好的隔熱材料。把石棉做成板或做成布,把發動機包起來。發達的國家用強化石膏,陶瓷做隔熱材料。我國已經用復合材料隔熱(一層籽飾粉,一層鈦鎢合金板壓製成型材)。
㈥ 想知道飛機上的民用變速箱和發動機是鈦合金製造的嗎詳細點哈
飛機上沒有傳統意義上的變速箱,像渦輪軸和渦槳發動機有減速器,有部分變速箱的作用,再有就是發動機輸出部分能量帶動減速器發電,供機上使用。
鈦合金的比強度比剛大,但抗拉強度不如合金鋼,所以一般承力較大的零件(比如減速器的齒輪)還是用鋼的。發動機使用的材料有很多種,在非高溫部分,比如機匣和低壓壓氣機葉片有用鈦合金的,但要注意防鈦火(尤其是鈦合金葉片配鈦合金機匣),渦輪盤和渦輪葉片由於溫度較高,一般用高溫合金,其他承力部分大部分還是鋼的。
鈦合金的機加性能是不如合金鋼(粘刀),但現在採用好一點的刀具一般沒什麼問題。鈦合金沒有什麼氫脆的問題,反而是部分高強合金鋼,如30CrMnSiA,要注意氫脆的問題。
另外就是鈦合金還是比鋼成本要高一些的。
㈦ 鈦合金是什麼
鈦合金主要是由於其比強度高(強度與重量之比)、高溫強度好(能在比較高的溫度下使用),廣泛用於航天航空飛行器的結構零件,民用上由於其成本高,較少用,有些地方要求耐腐蝕、重量輕的高檔產品有少量使用。另外,鈦具有優良的生物相容性,也用作醫用金屬材料。
㈧ 飛機用到了哪些金屬
「主要以鋁合金、特種鋼、鈦合金,這三種為主。
至於內部的設備,像金、銀、銅、鐵、鎳、鉛、鋅、稀土、各類合金、金屬氧化物等等,都會用到。
還有一些非金屬的復合材料,比較常見的像石英纖維、碳纖維、陶瓷、環氧樹脂等等。 」
除了他說的這些,還需要大量的 鎢鋼
打字不易,如滿意,望採納。
㈨ 鈦合金薄壁件在航空上主要有哪些應用
鈦合金具有質量輕、比強度高、耐腐蝕性好等優點,故被廣泛應用在汽車工業中,應用鈦合金最多的是汽車發動機系統。利用鈦合金製造發動機零件有很多好處。[1]
鈦合金的密度低,可以降低運動零件的慣性質量,同時鈦氣門彈簧可以增加自由振動,減弱車身的振顫,提高發動機的轉速及輸出功率。
減小運動零件的慣性質量,從而使摩擦力減小,提高發動機的燃油效率。選擇鈦合金可以減輕相關零件的負載應力,縮小零件的尺寸,從而使發動機及整車的質量減輕。零部件慣性質量的降低,使得振動和雜訊減弱,改善發動機的性能。 鈦合金在其他部件上的應用可提高人員的舒適度和汽車的美觀等。在汽車工業上的應用,鈦合金在節能降耗方面起到了不可估量的作用。
鈦合金零部件盡管具有如此優越的性能,但距鈦及其合金普遍應用在汽車工業中還有很大的距離,原因包括價格昂貴、成形性不好及焊接性能差等問題。
阻礙鈦合金普遍應用於汽車工業的最主要原因還是成本過高。
無論是金屬最初的冶煉還是後續的加工,鈦合金的價格都遠遠高於其他金屬。汽車工業能夠接受的鈦制零件成本,用連桿鈦材8~13美元/kg,氣閥用鈦材13~20美元/kg,彈簧、發動機排氣系統及緊固件用鈦材希望在8美元/kg以下。是鋁板材的6~15倍,鋼板材的45~83倍。
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㈩ 飛機外殼和噴氣發動機為什麼要用鎳鈦合金材料
飛機上用這種材料,
是因為這種材料非常的硬,
而且質量又很輕,非常適用。