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2022

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钛材主要特性和用途

作者:


  碘法钛:
  这是以碘化物法所获得的高纯度钛,故称碘法钛,或称化学纯钛。但是,其中仍然还有氧.氮.碳.这类间隙杂质元素,它们对纯钛的力学性能影响很大。随着钛的纯度提高,钛的强度、硬度明显下降。故起特点是:化学性稳定性很好,但强度很底。
  工业纯钛:
  工业纯钛与化学纯钛不同之处是:它含有较多的氧.氮.碳及多种其它杂志元素(如铁.硅等),它实质上是一种低合金含量的钛合金。与化学纯钛相比,由于含有较多的杂志元素使其强度大大提高,它的力学性能与化学性与不锈钢相似(但和钛合金相比,强度仍然较低)。
  工业纯钛的特点是:强度不高,但塑性好,易于加工成行,冲压、焊接、可切割加工性能良好;在大气,海水,湿氯气及氧化性、中性、弱还原性介质中具有良好的耐蚀性,抗氧化性优于大多数奥氏体不锈钢但耐热性较差,使用温度不太高。
  工业纯钛按其杂质含量的不同,分为TA1.TA2和TA3三个牌号。这三种工业纯钛的间隙杂质元素是逐渐增加的,故其机械强度和硬度也随之逐级增加,但塑性.韧性相应下降。
  工业上常用的纯钛是TA2,因其耐蚀性能和综合力学性能适中。对耐腐和强度要求较高时可采用TA3。对要求较好的成型性能时可采用TA1。
  α型钛合金:
  这类合金在室温和使用温度下有α型单相态,不能热处理强化(追灭是唯一的处理方式),,主要依靠固溶强化。室温强度一般低于β型和α+β型钛合金(但高于工业纯钛),而在高温(500℃--600℃)下的强度和蜕变,强度却是三类钛合金中最高的,且组织稳定,抗氧化性和焊接性能好,耐蚀性和可切削加工性能也较好,但塑性低(热塑性仍然良好)室温冲压性能差。其中使用最广的是TA7,它在退火状态下具有中等强度和足够的塑性,焊接性能良好,可在500℃以下使用,当其间隙杂质元素(氧、氢、氮等)含量极低时,再超低温时还具有良好的韧性和综合力学性能,是优良的超低温合金之一。
  β型钛合金:
  这类合金的的主要合金元素是钼、铬、钒等β稳定性化元素.在正火或级火时很容易将高温β相保留到室温,获得介稳定的β单相组织,故称β型钛合金。
  β型钛合金可热处理强化,有较高的强度,焊接性能和压力加工性能良好;但性能不够稳定,熔炼工艺复杂,故应用不如α型、α+β型钛合金广泛。
  α+β型钛合金:
  这类合金在高温是α+β型两相组织,因而得名为α+β型钛合金。它具有良好的综合力学性能,大多可热处理强化(但TC1、TC2、TC7不能热处理强化),锻造、冲压及焊接性能较好,可切削加工,室温强度高。150--500度以下且有较好的耐热性,有的(如TC1、TC2、TC3、TC4)并有良好的低温韧性和良好的抗海水应力腐蚀及抗热盐应力腐蚀能力。缺点是不够稳定。
  这类合金以TC4应用最为广泛,用量约占现有钛合金生产量的一半。该合金不仅具有良好的室温、高温、低温力学性能,且在多种介质中具有优异的耐腐蚀性,同时可焊接、冷热成型并可热处理强化;因而在宇航,船舶,兵器以及化工等工业部门均获得广泛应用。

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