㈠ 鈦合金材質和全碳素的哪個好
估計你是做自行車吧
給你一片文章看看.
鈦是一種新興的金屬,這種新材料具有非常優越的性能,是製作頂級車架的最好的材料之一。
1.鈦合金可以製作重量很輕強度又很大的車架,從上表中可以看出,鈦的強度和鋼差不多,但是重量也只有鋼的一半多一點,因此同樣強度的鈦合金車架會比鋼車架輕很多。
2.鈦合金具有非常好的彈性,這使得它在吸收騎行振動方面功不可沒。用鈦合金製作的車架具有非常良好的舒適性,而且鈦是一種具有記憶性的金屬,它在自己的形變范圍內幾乎具有無限的使用壽命,也就是說購買鈦合金車架是一種一勞永逸的方法。一般來說,在專業的使用條件下,鋁合金車架的使用壽命是 2年,鋼車架是8年,而鈦車架則可以達到20年左右。
3. 在正常的條件下,鈦幾乎不會發生腐蝕的現象。
鈦合金也有其不可避免的缺點,目前來說就是一個字:貴
按照金屬的含量來說,鈦其實並不是稀有金屬。可是自然狀態的鈦元素一般以二氧化鈦的形式存在著,提煉加工過程復雜,技術要求高,並花時間因此成本高。再有溶接加工極為困難,因為鈦和氧的親和力極強,和空氣接觸後馬上變成二氧化鈦,而二氧化鈦硬而脆,該部分的強度會不斷下降。必須用惰性氣體小心焊接。通常所說的Tig焊接是:(Tig:鎢、惰性氣體的略語)用鎢電極及氬氣體進行弧焊接。鈦的焊接必需隔絕空氣下進行。由於以上原因鈦車架價格很貴。一般國產的航輪和寶鈦的3/2.5的鈦合金車架的價格大概在3000元左右,而如果象AIRBONE或者LITESPEED的鈦架的價格甚至上萬。但是如果考慮到鈦架的使用壽命,這個價格也就不會感到那麼離譜了。
碳纖維作為一種高科技材料使用在自行車上是最近十年的事情。嚴格來說碳纖維並不是單純的碳元素,而是碳元素經過編織加工後利用環氧樹脂粘和加固的一種混合物。早期的碳纖維由於技術上面的原因,使用的環氧樹脂甚至會在陽光下分解。隨著科技的進步,這種優秀材料的種種缺點在被逐漸克服。比如德國的K車架就使用了高級的16K的碳纖維,這種碳纖維的強度甚至超過了鋼材,並且擁有終身保用的質量承諾。
一般來講,碳纖維作為自行車的材料擁有以下幾個特點:
1.極輕的重量:1200克左右的碳纖維公路架已經到處可見了。由於碳的質量僅有1.6克/立方厘米,所以製作1公斤左右的車架已經不在是夢想。
2.吸收沖擊性能好。碳纖維可以有效的吸收震動,並且保持很好的剛性。這種特點使得它成為很好的競賽級的材料。
3.可以製作各種形狀的車架。和一般的金屬車架的製造過程不一樣,碳纖維車架一般是先製作模具,然後在模具上付上碳纖片,最後用環氧樹脂進行粘固。這種製作過程可以利用空氣動力學作成風阻極小的車架。
目前這種材料的毛病主要是以下兩點:
1.復雜的應力計算。構成碳纖維車架的是碳纖維,它的特點是拉伸強度強,但剪斷強度弱,加工時需要進行復雜的應力計算(縱剛性、橫剛性),根據計算把碳纖維片重疊成型。一般來講,碳纖維抗面的沖擊相當好,而抗穿刺能力就很差了。就是說你橫摔豎拍不要緊,就怕的是橫摔豎拍的過程中碰到一兩塊鋒利的小石子,那可就不是拿去焊一下就可以解決的了。
2.價格昂貴,和鈦合金相比,碳纖維車架的價格有過之而無不及,向頂級的碳纖維車架的價格都要上萬這主要是因為碳纖維車架的製作過程需要很多的手工,並且報廢率很高,造成成本的大量上升。
從外觀上我們可以很容易的把這幾種材料的車架區別開來。風格粗獷,造型狂野的是鋁架。管體纖細,骨感十足的是鋼架。而那沒有任何塗裝,渾身散發著金屬光澤的就是鈦架。碳纖維的表面則覆蓋著各種3D布的表層,極具現代感。
㈡ 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]。
㈢ 鈦與鋼的硬度那個高
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
㈣ 不銹鋼,鋼,鈦合金,碳鋼的硬度分別是多少還有他們的導熱系數分別是多少大家幫幫忙啊。。擺脫了。。
硬化不銹鋼的硬度是HV300左右,M態的是HV270左右
鋼的硬度根據不同的熱處理制度是HV250~HV500
鈦合金的硬度是HV270~340
㈤ 高碳鋼,碳纖維、鈦合金、鋁合金哪個堅硬
鈦合金
㈥ 鈦合金是世界上強度最高的金屬,但它的硬度高嗎
鈦合金是目前世界上,已經廣泛應用的比強度較高的金屬,硬度一般,最硬的金屬是鉻。
㈦ 特種鋼和鈦合金哪個更硬,兩種都取最好的比
那可定鈦合金好唄!它用在飛機;飛船;火箭!
㈧ 碳化鈦,鈦合金,高碳鋼,哪一種最硬,哪一種最韌哪一種最適合製作刀具(長刀,70cm左右)
鈦合金,最硬,也最韌
做刀用高碳鋼(俗話說寧折不彎)
㈨ 同等重量鋼和鈦合金那個結實,那個硬
1)硬度與重量沒復有關系,拿制10斤重的普鋼刀與1斤重的合金鋼刀,刀口對砍,照樣是普鋼刀殘缺。 2)鋼與鋼不一樣,很多比不過鈦合金,也有勝過鈦合金的。但我不知道鈦合金是不是也有不同材質的,我猜應該有吧?