① 鈦合金常用哪些工件名稱
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。
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-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等[2,4]。
據相關統計數據,2012年我國化工行業用鈦量達2.5萬噸,比2011年有所減少。這是自2009年以來,我國化工用鈦市場首次出現負增長。近些年來,化工行業一直是鈦加工材最大的用戶,其用量在鈦材總用量的佔比一直保持在50%以上,2011年佔比高達55%。但隨著經濟陷入低迷期,化工行業不但新建項目明顯減少,同時還將面臨產業結構調整,部分產品新建產能受到控制,落後產能也將逐步淘汰的境地。受此影響,其對鈦加工材用量的萎縮也變得順理成章。在此之前,便有業內人士預測化工行業用鈦量在2013~2015年間達到峰值。以當前市場表現看來,2012年整體經濟的疲軟有可能使得化工用鈦的衰退期提前。
原理
鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質異晶體:882℃以下為密排六方結構α鈦,882℃以上為體心立方的β鈦。
合金元素根據它們對相變溫度的影響可分為三類:
①穩定α相、提高相轉變溫度的元素為α穩定元素,有鋁、碳、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素,它對提高合金的常溫和高溫強度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果。
②穩定β相、降低相變溫度的元素為β穩定元素,又可分同晶型和共析型二種。前者有鉬、鈮、釩等;後者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。
③對相變溫度影響不大的元素為中性元素,有鋯、錫等。
氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對鈦合金有顯著強化效果,但卻使塑性下降。通常規定鈦中氧和氮的含量分別在0.15~0.2%和0.04~0.05%以下。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過多的氫會產生氫化物,使合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在 0.015%以下。氫在鈦中的溶解是可逆的,可以用真空退火除去。
性能
鈦是一種新型金屬,鈦的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質含量有關,最純的碘化鈦雜質含量不超過0.1%,但其強度低、塑性高。99.5%工業純鈦的性能為:密度ρ=4.5g/立方厘米,熔點為1725℃,導熱系數λ=15.24W/(m.K),抗拉強度σb=539MPa,伸長率δ=25%,斷面收縮率ψ=25%,彈性模量E=1.078×105MPa,硬度HB195。
強度高
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。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大於其他金屬結構材料,見表7-1,可制出單位強度高、剛性好、質輕的零部件。飛機的發動機構件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。
熱強度高
使用溫度比鋁合金高幾網路,在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在450~500℃的溫度下長期工作這兩類鈦合金在150℃~500℃范圍內仍有很高的比強度,而鋁合金在150℃時比強度明顯下降。鈦合金的工作溫度可達500℃,鋁合金則在200℃以下。
抗蝕性好
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。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質的抗蝕性差。
低溫性能好
鈦合金在低溫和超低溫下,仍能保持其力學性能。低溫性能好,間隙元素極低的鈦合金,如TA7,在-253℃下還能保持一定的塑性。因此,鈦合金也是一種重要的低溫結構材料。
化學活性大
鈦的化學活性大,與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產生強烈的化學反應。含碳量大於0.2%時,會在鈦合金中形成硬質TiC;溫度較高時,與N作用也會形成TiN硬質表層;在600℃以上時,鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層;氫含量上升,也會形成脆化層。吸收氣體而產生的硬脆表層深度可達0.1~0.15 mm,硬化程度為20%~30%。鈦的化學親和性也大,易與摩擦表面產生粘附現象。
鈦合金製品
導熱彈性小
鈦的導熱系數λ=15.24W/(m.K)約為鎳的1/4,鐵的1/5,鋁的1/14,而各種鈦合金的導熱系數比鈦的導熱系數約下降50%。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2,故其剛性差、易變形,不宜製作細長桿和薄壁件,切削時加工表面的回彈量很大,約為不銹鋼的2~3倍,造成刀具後刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結磨損。
分類
鈦是同素異構體,熔點為1668℃,在低於882℃時呈密排六方晶格結構,稱為α鈦;在882℃以上呈體心立方晶格結構,稱為β鈦。利用鈦的上述兩種結構的不同特點,添加適當的合金元素,使其相變溫度及相分含量逐漸改變而得到不同組織的鈦合金(titanium alloys)。室溫下,鈦合金有三種基體組織,鈦合金也就分為以下三類:α合金,(α+β)合金和β合金。中國分別以TA、TC、TB表示。
共2張
STAN鈦製品
α鈦合金
它是α相固溶體組成的單相合
② 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。
(2)哪些零件用鈦合金擴展閱讀
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)。

③ 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。
④ 鈦合金可以做什麼材料
鈦合金適合做什麼
鈦合金具有強度高而密度又小,機械性能好,韌性和抗蝕性能很好。另外,鈦合金的工藝性能差,切削加工困難,在熱加工中,非常容易吸收氫氧氮碳等雜質。還有抗磨性差,生產工藝復雜。鈦的工業化生產是1948年開始的。航空工業發展的需要,使鈦工業以平均每年約 8%的增長速度發展。世界鈦合金加工材年產量已達4萬余噸,鈦合金牌號近30種。使用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工業純鈦(TA1、TA2和TA3)。
鈦合金主要用於製作飛機發動機壓氣機部件,其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。60年代中期,鈦及其合金已在一般工業中應用,用於製作電解工業的電極,發電站的冷凝器,石油精煉和海水淡化的加熱器以及環境污染控制裝置等。鈦及其合金已成為一種耐蝕結構材料。此外還用於生產貯氫材料和形狀記憶合金等。
中國於1956年開始鈦和鈦合金研究;60年代中期開始鈦材的工業化生產並研製成TB2合金。
鈦合金是航空航天工業中使用的一種新的重要結構材料,比重、強度和使用溫度介於鋁和鋼之間,但比鋁、鋼強度高並具有優異的抗海水腐蝕性能和超低溫性能。1950年美國首次在F-84戰斗轟炸機上用作後機身隔熱板、導風罩、機尾罩等非承力構件。60年代開始鈦合金的使用部位從後機身移向中機身、部分地代替結構鋼製造隔框、梁、襟翼滑軌等重要承力構件。鈦合金在軍用飛機中的用量迅速增加,達到飛機結構重量的20%~25%。70年代起,民用機開始大量使用鈦合金,如波音747客機用鈦量達3640公斤以上。馬赫數大於 2.5的飛機用鈦主要是為了代替鋼,以減輕結構重量。又如,美國SR-71 高空高速偵察機(飛行馬赫數為3,飛行高度26212米),鈦占飛機結構重量的93%,號稱「全鈦」飛機。當航空發動機的推重比從4~6提高到8~10,壓氣機出口溫度相應地從200~300°C增加到500~600°C時,原來用鋁製造的低壓壓氣機盤和葉片就必須改用鈦合金,或用鈦合金代替不銹鋼製造高壓壓氣機盤和葉片,以減輕結構重量。70年代,鈦合金在航空發動機中的用量一般占結構總重量的20%~30%,主要用於製造壓氣機部件,如鍛造鈦風扇、壓氣機盤和葉片、鑄鈦壓氣機機匣、中介機匣、軸承殼體等。航天器主要利用鈦合金的高比強度,耐腐蝕和耐低溫性能來製造各種壓力容器、燃料貯箱、緊固件、儀器綁帶、構架和火箭殼體。人造地球衛星、登月艙、載人飛船和太空梭 也都使用鈦合金板材焊接件。
鈦可以用做什麼材料?
鈍鈦和以鈦為主的合金是新型的結構材料,主要用於航天工業和航海工業。
鈦沒有磁性,用鈦建造的核潛艇不必擔心磁性水雷的攻擊。 1947年,人們才開始在工廠里冶煉鈦。當年,產量只有2噸。1955年產量激增到2萬噸。1972年,年產量達到了 20萬噸。鈦的硬度與鋼鐵差不多,而它的重量幾乎只有同體積的鋼鐵的一半,鈦浮然稍稍比鋁重一點,它的硬度卻比鋁大2倍。現在,在宇宙火箭和導彈中,就大量用鈦代替鋼鐵。據統計, 目前世界上每年用於宇宙航行的鈦,已達一千噸以上。極細的鈦粉,還是火箭的好燃料,所以鈦被譽為宇宙金屬,空間金屬。 鈦的耐熱性很好,熔點高達1668℃。在常溫下,鈦可以安然無恙地躺在各種強酸強鹼的溶液中。就連最兇猛的酸——王水,也不能腐蝕它。鈦不怕海水,有人曾把一塊鈦沉到海底,五年以後取上來一看,上面粘了許多小動物與海底植物,卻一點也沒有生銹,依舊亮閃閃的。 現在,人們開始用鈦來製造潛艇一——鈦潛艇。由於鈦非常結實,能承受很高的壓力,這種潛艇可以在深達4500米的深海中航行。
參考資料:ke./view/26412
鈦合金是什麼材質
鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬,鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金,鈦合金因具有強度高、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鈦合金材料的重要性,相繼對其進行研究開發,並得到了實際應用。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。鈦合金主要用於製作飛機發動機壓氣機部件,其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。
鈦合金材料怎麼磨
鈦合金材料磨削方法:鈦合金材料強度,硬度高,塑性,韌性大,磨削力和磨削熱越高,導熱性又很差。磨屑起粘附形態,容易堵塞砂輪工作面,其次粘附的磨屑產生化學作用,使磨粒喪失切削能力。在選擇砂輪時,最好用陶瓷結合劑的立方氮化硼砂輪,粒度一般為120/140—170/200,濃度100%—150%,選用清潔的極壓添加劑的磨削液或礦物油。也可以用碳化硅或剛玉砂輪磨削,效果沒立方氮化硼砂輪好。如果用白剛玉或單晶剛玉砂輪磨削,應選擇其硬度J—N,粒度46#—60#,組織疏鬆一些的砂輪。磨削時,砂輪圓周速度不宜過大。 查看更多答案>>
鈦合金是什麼材質
金屬鈦 材質,性能非常好,重量輕,比重為鋼的一半。強度高,與不銹鋼相同。加工難度大。
鈦合金有什麼優點?
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。
應用:
鈦合金是一種新型結構材料,它具有優異的綜合性能,如密度小(~4.5g cm-3),比強度和比斷裂韌性高,疲勞強度和抗裂紋擴展能力好,低溫韌性良好,抗蝕性能優異,某些鈦合金的最高工作溫度為550??C,預期可達700??C。因此它在航空、航天、化工、造船等工業部門獲得日益廣泛的應用,發展迅猛。輕合金、鋼等的(σ0.2/密度)與溫度的關系,鈦合金的比強高於其他輕金屬、鋼和鎳合金,並且這一優勢可以保持到500??C左右,因此某些鈦合金適於製造燃氣輪機部件。鈦產量中約80%用於航空和宇航工業。例如美國的B-1轟炸機的機體結構材料中,鈦合金約佔21%,主要用於製造機身、機翼、蒙皮和承力構件。F-15戰斗機的機體結構材料,鈦合金用量達7000kg ,約占結構重量的34%。波音757客機的結構件,鈦合金約佔5%,用量達3640 kg。麥克唐納 道格拉斯(Mc-Donnell-Dounlas)公司生產的DC10飛機,鈦合金用量達5500kg,占結構重量的10%以上。在化學和一般工程領域的鈦用量:美國約占其產量的15%,歐洲約佔40%。由於鈦及其合金的優異抗蝕性能,良好的力學性能,以及合格的組織相容性,使它用於製作假體裝置等生物材料。
特點:
鈦金屬的密度較小,為4.5g/cm3,僅為鐵的60%,通常與鋁、鎂等被稱為輕金屬,其相應的鈦合金、鋁合金、鎂合金則稱為輕合金。世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性,相繼對鈦合金材料進行研究開發,並且得到了實際應用。 鈦是二十世紀五十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、易焊接等特點而被廣泛用於各個領域,尤其是強度高、易焊接性能有利於高爾夫桿頭的製造。
第一個實用的鈦合金是1954年美國研製成功的Ti-6Al(鋁)-4V(礬)合金。Ti-6Al-4V合金在耐熱性、強度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性方面均達到較好水平。Ti-6Al-4V合金使用量已佔全部鈦合金的75~85%。許多其它合金可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。 目前,世界上已研製出的鈦合金有數百種,最著名的合金有二十至三十種,例如,有Ti-6Al-4V、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;用於球桿製造的有10-2-3,SP700,15-3-3-3(通常所說的β鈦),22-4,DAT51。
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或3)四類。下表列出了四類典型鈦合金及特點。
類別
典型合金
特點
α
Ti-5Al-2.5Sn
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo
強韌性一般,焊接性能好
抗氧化強,蠕變強度較高
較少應用在高爾夫球刊刊頭製造上
α+β
Ti-6Al-4V
Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo
強韌性中上,可熱化處理強,可焊 ......
作為飛機主要的材料之一,鈦合金有何優缺點
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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⑤ 四大合金用途(含鋁合金,銅合金,鈦合金,鐵合金)
鈦合金用途非常多的。
密度小,強度大,耐腐蝕的特點。(密度大概是不銹鋼的一半,但是強度卻略高於不銹鋼。)
這點在極限自行車,賽車上的高檔零部件都有用到。還有高爾夫球頭。
與人骨密度接近,無毒。在醫學上用途廣泛,鈦合金做的人造關節。部分人體植入設備(心臟起搏器)等都是使用鈦材做外殼,保證與人體內接觸的安全。
鋁合金:
鋁合金是純鋁加入一些合金元素製成的,如鋁—錳合金、鋁—銅合金、鋁—銅—鎂系硬鋁合金、鋁—鋅—鎂—銅系超硬鋁合金。鋁合金比純鋁具有更好的物理力學性能:易加工、耐久性高、適用范圍廣、裝飾效果好、花色豐富。鋁合金分為防銹鋁、硬鋁、超硬鋁等種類,各種類均有各自的使用范圍,並有各自的代號,以供使用者選用。
鋁合金仍然保持了質輕的特點,但機械性能明顯提高。鋁合金材料的應用有以下三個方面:一是作為受力構件;二是作為門、窗、管、蓋、殼等材料;三是作為裝飾和絕熱材料。利用鋁合金陽極氧化處理後可以進行著色的特點,製成各種裝飾品。鋁合金板材、型材表面可以進行防腐、軋花、塗裝、印刷等二次加工,製成各種裝飾板材、型材,作為裝飾材料。
鐵合金:
品種用途 作為煉鋼脫氧劑,應用最廣泛的是錳鐵和硅鐵。強烈的脫氧劑為鋁(鋁鐵)、硅鈣、硅鋯等(見鋼的脫氧反應)。用作合金添加劑的常用品種有:錳鐵、鉻鐵、硅鐵、鎢鐵、鉬鐵、釩鐵、鈦鐵、鎳鐵、鈮(鉭)鐵、稀土鐵合金、硼鐵、磷鐵等(表1 常用鐵合金)。各種鐵合金又根據煉鋼需要,按合金元素含量或含碳高低規定許多等級,並嚴格限定雜質含量。含有兩種或多種合金元素的鐵合金叫做復合鐵合金,使用這類鐵合金可同時加入脫氧或合金化元素,對煉鋼工藝有利,且能較經濟合理地綜合利用共生礦石資源。常用的有:錳硅、硅鈣、硅鋯、硅錳鋁、硅錳鈣和稀土硅鐵等。
煉鋼用純金屬添加劑有鋁、鈦、鎳和金屬硅、金屬錳、金屬鉻等。某些易還原的氧化物如MoO□、NiO,也用於代替鐵合金。此外,還有氮化鐵合金,如經過氮化處理的鉻鐵、錳鐵等,以及混有發熱劑的發熱鐵合金等。
銅合金:
黃銅 以鋅作主要添加元素的銅合金,具有美觀的黃色,統稱黃銅。銅鋅二元合金稱普通黃銅或稱簡單黃銅。三元以上的黃銅稱特殊黃銅或稱復雜黃銅。含鋅低於36%的黃銅合金由固溶體組成,具有良好的冷加工性能,如含鋅30%的黃銅常用來製作彈殼,俗稱彈殼黃銅或七三黃銅。含鋅在36~42%之間的黃銅合金由和固溶體組成,其中最常用的是含鋅40%的六四黃銅。為了改善普通黃銅的性能,常添加其他元素,如鋁、鎳、錳、錫、硅、鉛等。鋁能提高黃銅的強度、硬度和耐蝕性,但使塑性降低,適合作海輪冷凝管及其他耐蝕零件。錫能提高黃銅的強度和對海水的耐腐性,故稱海軍黃銅,用作船舶熱工設備和螺旋槳等。鉛能改善黃銅的切削性能;這種易切削黃銅常用作鍾表零件。黃銅鑄件常用來製作閥門和管道配件等。
青銅 原指銅錫合金,後除黃銅、白銅以外的銅合金均稱青銅,並常在青銅名字前冠以第一主要添加元素的名。錫青銅的鑄造性能、減摩性能好和機械性能好,適合於製造軸承、蝸輪、齒輪等。鉛青銅是現代發動機和磨床廣泛使用的軸承材料。鋁青銅強度高,耐磨性和耐蝕性好,用於鑄造高載荷的齒輪、軸套、船用螺旋槳等。鈹青銅和磷青銅的彈性極限高,導電性好,適於製造精密彈簧和電接觸元件,鈹青銅還用來製造煤礦、油庫等使用的無火花工具。
白銅 以鎳為主要添加元素的銅合金。銅鎳二元合金稱普通白銅;加有錳、鐵、鋅、鋁等元素的白銅合金稱復雜白銅。工業用白銅分為結構白銅和電工白銅兩大類。結構白銅的特點是機械性能和耐蝕性好,色澤美觀。這種白銅廣泛用於製造精密機械、化工機械和船舶構件。電工白銅一般有良好的熱電性能。錳銅、康銅、考銅是含錳量不同的錳白銅,是製造精密電工儀器、變阻器、精密電阻、應變片、熱電偶等用的材料。
⑥ 鈦金屬有哪些用途
這種輕
金屬
具有通過細胞電離調節身體天然電流的能力。鈦具有特殊的電流特性,對人體會產生有益的生理
作用
且其化學性穩定
⑦ 鈦合金棒的應用標准介紹 有哪些技術要求
鈦合金棒是一種用於工程建築的零件,這種零件的強度是很高的,而且外觀比較優美,主要用於現代化建設工程,是一種常見的工程零件。鈦合金棒是採用鈦合金製作的,在製作的過程中會添加一些其他的成分,以加強穩定性。大部分的建築領域都會使用鈦合金棒鈦和金範可以穩定建築物的結構。下面我們來看一下鈦合金棒的介紹,了解一下什麼是鈦合金棒?

一、鈦合金棒應用標准
1:GB228金屬拉伸實驗方法
2:GB/T3620.1鈦及鈦合金牌號和化學成分
3:GB/T3620.2鈦及鈦合金加工產品化學成分及成分允許偏差
4:GB4698海面鈦,鈦及鈦合金化學分析方法
二、鈦合金棒技術要求
1:鈦及鈦合金棒材的化學成分應符合GB/T3620.1,的規定,需方復驗時,化學成分的的允許偏差應符合GB/T3620.2的規定。
2:熱加工棒材的直徑或邊長及其允許偏差應符合表一的規定。
3:熱加工後經車(磨)光棒材及冷軋,冷拔棒材的直徑允許偏差應符合表二的規定。
4:熱加工後經車(磨)光棒材的不圓度應不大於其尺寸公差之半。
5:加工態棒材的不定尺長度為300-6000mm,退火狀態棒材不定尺長度為300-2000mm,定尺或倍尺長度應在不定尺長度范圍之內.定尺長度允許偏差為+20mm;倍尺長度還應計入棒材的切口量,每一切口量為5mm.定尺或倍尺長度應在合同中註明。
三、合金化
鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質異晶體:882℃以下為密排六方結構α鈦,882℃以上為體心立方的β鈦。
合金元素根據它們對相變溫度的影響可分為三類:
①穩定α相、提高相轉變溫度的元素為α穩定元素,有鋁、碳、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素,它對提高合金的常溫和高溫強度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果。
②穩定β相、降低相變溫度的元素為β穩定元素,又可分同晶型和共析型二種。應用了鈦合金的產品
前者有鉬、鈮、釩等;後者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。
③對相變溫度影響不大的元素為中性元素,有鋯、錫等。
以上就是鈦合金棒的介紹,大家現在知道什麼是鈦合金棒了嗎?鈦合金棒是有技術要求的,在製作鈦合金棒的時候需要根據一定的配方製作,而且不允許有太大誤差。鈦合金棒的質量是比較輕的,因為鈦合金是一種比較輕盈的金屬,所以可以用於室內裝修。鈦合金棒可以用來製作成各種細長的零件,是一種可塑性非常強的工程建築零件。
⑧ 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。