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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(zhì)。還有抗磨性差,生產(chǎn)工藝復雜。鈦的工業(yè)化生產(chǎn)是1948年開始的。航空工業(yè)發(fā)展的需要,使鈦工業(yè)以平均每年約 8%的增長速度發(fā)展。目前世界鈦合金加工材年產(chǎn)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(yè)純鈦(TA1、TA2和TA3)。鈦合金主要用于制作飛機發(fā)動機壓氣機部件,其次為火箭、導彈和高速飛機的結(jié)構(gòu)件。60年代中期,鈦及其合金已在一般工業(yè)中應(yīng)用,用于制作電解工業(yè)的電極,發(fā)電站的冷凝器,石油精煉和海水淡化的加熱器以及環(huán)境污染控制裝置等。鈦及其合金已成為一種耐蝕結(jié)構(gòu)材料。此外還用于生產(chǎn)貯氫材料和形狀記憶合金等。 ?、诜€(wěn)定β相、降低相變溫度的元素為β穩(wěn)定元素,又可分同晶型和共析型二種。前者有鉬、鈮、釩等;后者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。 ?、蹖ο嘧儨囟扔绊懖淮蟮脑貫橹行栽?,有鋯、錫等。?純鈦是銀白色的金屬,它具有許多優(yōu)良性能。鈦的密度為4.54g/cm3,比鋼輕43% ,比久負盛名的輕金屬鎂稍重一些。機械強度卻與鋼相差不多,比鋁大兩倍,比鎂大五倍。鈦耐高溫,熔點1942K,比黃金高近1000K ,比鋼高近500K。鈦絲是用鈦金屬,經(jīng)過特殊處理工藝拉成絲狀,成為鈦絲。?工業(yè)上常用的工業(yè)純鈦是TA2,因其耐蝕性能和綜合力學性能適中。對耐磨和強度要求較高時可采用TA3。對要求較好的成型性能時可用TA1。? ?鈦管質(zhì)量輕,強度高,機械性能優(yōu)越。它廣泛應(yīng)用于熱交換設(shè)備,如列管式換熱器、盤管式換熱器、蛇形管式換熱器、冷凝器、蒸發(fā)器和輸送管道等。很多核電工業(yè)把鈦管作為其機組標準用管。 鈦合金是以鈦為基礎(chǔ)加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質(zhì)異晶體:882℃以下為密排六方結(jié)構(gòu)α鈦,882℃以上為體心立方的β鈦。合金元素根據(jù)它們對相變溫度的影響可分為三類: ?、俜€(wěn)定α相、提高相轉(zhuǎn)變溫度的元素為α穩(wěn)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。 ?、诜€(wěn)定β相、降低相變溫度的元素為β穩(wěn)定元素,又可分同晶型和共析型二種。 應(yīng)用了鈦合金的產(chǎn)品前者有鉬、鈮、釩等;后者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。 ?、蹖ο嘧儨囟扔绊懖淮蟮脑貫橹行栽?,有鋯、錫等。氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質(zhì)。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(guī)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(chǎn)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。? ? ?鈦箔是厚度小于等于0.1mm的鈦板、帶、卷或片材??己蒜伈暮穸鹊牧硪环N指標是單位面積的重量,如g/m或oz/fi等,該值越大表明厚度越大。鈦箔的寬度根據(jù)用戶的要求剪切而得。然而制造時寬度越大,生產(chǎn)率越高。軋輥輥身的長度決定了軋制箔材的最大寬度,軋件越寬、越薄、越硬則越難軋。軋制鈦箔的最大寬度約600mm。鈦及合金箔主要用于電子、航空航天、儀器儀表等部門。 ? |
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