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钛合金的性能:

发表时间:2021-02-21 23:20

钛是一种新型金属, 钛的性能与所含碳氧等杂质含量有关, 最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1%, 但其强度低、塑性高99.5 %工业纯钛的性能为: 密度ρ=4.5g/cm3熔点为 172 矽钛合金耐磨地坪5℃, 导热系数λ=15.24W/(m.K),抗拉强度σb=539MPa,伸长率δ=25 %,断面收缩率ψ =25 %,弹性模量 E=1.078 ×105MPa   , 硬 度   HB195

(1) 强度高钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右,仅为钢的60 %,纯钛的强度才接近普通钢的强度,一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(/ )远大于其他金属结构材料,见表 7-1 ,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。

(2) 热强度高使用温度比铝合金高几百度,在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在 450 500 ℃的温度下长期工作这两类钛合金在150 ℃~ 500 ℃范围内仍有很高的比强度,而铝合金在150 ℃时比强度

明显下降。钛合金的工作温度可达500 ℃,铝合金则在200 ℃以下。

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(3) 抗蚀性好 钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作,其抗蚀性远优于不锈钢;对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强;对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。(

4) 低温性能好钛合金在低温和超低温下,仍能保持其力学性能。低温性能好,间隙元素极低的钛合金,

TA7, -253 ℃下还能保持一定的塑性。因此,钛合金也是一种重要的低温结构材料。

(5) 化学活性大钛的化学活性大,与大气中ON H CO CO2 、水蒸气、氨气等产生强烈的化学 反应。含碳量大于0.2 %时,会在钛合金中形成硬质TiC ;温度较高时,与N 作用也会形成TiN 硬 质表层;在 600 ℃以上时,钛吸收氧形成硬度很高的硬化层;氢含量上升,也会形成脆化层。吸收气体而产

生的硬脆表层深度可达0.1 0.15 mm,硬化程度为20 %~ 30 %。钛的化学亲和性也大,易与摩擦表面产生粘附现象。

(6) 导热系数小、弹性模量小钛的导热系数λ=15.24W/ m.K )钛合金制品约为镍的1/4 ,铁的 1/5 ,铝的 1/14 ,而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50 %。钛合金的弹性模量约为钢的1/2 ,故其刚性差、易变形,不宜制作细长杆和薄壁件,切削时加工表面的回弹量很大,约为不锈钢的23 倍,造成刀具后刀面的剧烈摩擦、粘附、粘结磨损。

表面质量: 黑皮棒磨光棒车光棒

【钛合金常用牌号用途】

工业纯钛 YA1 YA2 YA3 冲压性能优良。可进行各种形式的焊接,焊接性能良好 ,焊接接头可达基体金属强度的90% 。易于锯和砂轮切割,机械加工性能良好。耐蚀性能优良用于350 ℃以下、受力小的零件及冲压成各种复杂形状的零件。如火电站凝汽器;船用海水腐蚀的管道系统、阀门、泵;化工热交换

器、泵体、蒸馏塔;海水淡化系统、镀铂阳极;飞机的骨架、蒙皮、发动机部件、横梁等。

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钛合金 TA6 具有良好的焊接性能,有较高的蠕变强度,但工艺可塑性较低,可热状态下变形 ,东日合金在承受轴向负荷时 ,对切口没有敏感性 ,切削性能尚好400 ℃以下工作的零件及焊接件。

钛合金 TA7 :冲压性能差 ,热塑性尚好。东日可进行各种形式的焊接   ,性能良好 ,焊接接头强度和塑性可与基体金属相等。 机械加工性能与工业纯钛相同。 耐蚀性良好 ,高温热稳定性良好做 500 ℃以下长期工作的结构件,可做各种模锻件。

钛合金 TA8 热塑性良好。东日可进行各种形式焊接,焊接性良好。机加工性与工业纯钛相同。抗氧化性良好 500 ℃以下长期工作零件。东日可以制造发动机压气机盘和叶片。

钛合金 TC1 冲压性良好。东日可进行各种形式焊接,焊接性良好。机加工性与工业纯钛相同。抗氧化性良好做 400 ℃以下工作的零件。适于各种板材,冲压和焊接零件。

钛合金 TC2 350 ,100h的持久强度在400MPa,热加工有良的塑性。加热到350-400, 没有发脆倾向 ,,可用其焊接在高温下工作的零件做500 ℃以下工作的零件、焊接件、模锻件和弯曲 加工的零件等。

钛合金 TC3 冲压性差 ,热塑性良好。可进行各种形式的焊接,焊接接头强度可达基体金属强度90% 。机械加工性能尚好 ,需要用硬质合金 ,大走刀量、慢速 ,充分冷却。耐蚀性能良好,热稳定性好。东日金属是应用最广的钛合金之一做400 ℃以下长期工作的零件。

钛合金 TC4 材料的组成为Ti-6Al-4V,属于 (a+b) 型钛合金,具有良好的综合力学机械性能。比强度    大TC4 的强度 sb=1.012MPa,密度 g=4.4*103,比强度 sb/g=23.5,而合金钢的比强度sb/g小于

18 钛合金热导率低。钛合金的热导率为铁的1/5 、铝的 1/10 TC4 的热导率 l=7.955W/m·K线膨胀系数 =7.89*10-6 =0.612cal/g·℃钛合金的弹性模量较低。 TC4 的弹性模量E=110GPa

约为钢的 1/2 ,故钛合金加工时容易产生变形。TC4(Ti-6Al-4V) TA7(Ti-5Al-2.5Sn)钛合金,采用两

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种注入方案进行表面改性,试验表明,钛合金经离子注入后,提高了显微硬度,显著地降低了滑动摩擦

系数,有效地提高了耐磨性.为探明其改性机理,对注入与未注入样品进行了X 射线光电子能谱 (XPS)分析获得满意的结果 .TC4 钛合金具有优良的耐蚀性、小的密度高的比强度及较好的韧性和焊接性等一 系列优点,在航空航天、石油化工、造船、汽车,模具、医药等部门都得到成功的应用。

钛合金 TC5 350 以下稳定 ,在更高的温度下塑性下降。在热状态下可进行锻造、 冲压等变形在350 ℃以下工作的零件

钛合金 TC9 :热塑性尚好。机加工性与T 合金相同。抗蚀性高。热稳定性尚好400 ℃以下长期工作的零件。可制造压气机盘和叶片。

钛合金 TC10 冲压性差 ,热塑性良好东日可进行各种形式的焊接,焊接接头强度可达基体金属强度90% 。机械加工性能与T 合金相同。耐蚀性能好。热稳定性较好,热处理效果显著 ,淬透性好 450 ℃以下长期工作的零件。



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