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鈦是一種新型金屬，鈦的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質(zhì)含量有關(guān)，最純的碘化鈦雜質(zhì)含量不超過0.1％，但其強(qiáng)度低、塑性高。99.5％工業(yè)純鈦的性能為：密度ρ=4.5g/cm3，熔點(diǎn)為1800℃，導(dǎo)熱系數(shù)λ=15.24W/(m.K)，抗拉強(qiáng)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。
(1)比強(qiáng)度高
鈦合金的密度一般在4.5g/cm3左右，僅為鋼的60％，純鈦的強(qiáng)度接近普通鋼的強(qiáng)度，一些高強(qiáng)度鈦合金超過了許多合金結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度。因此鈦合金的比強(qiáng)度(強(qiáng)度/密度)遠(yuǎn)大于其他金屬結(jié)構(gòu)材料，見表7-1，可制出單位強(qiáng)度高、剛性好、質(zhì)輕的零、部件。目前飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。
(2)熱強(qiáng)度高
使用溫度比鋁合金高幾百度，在中等溫度下仍能保持所要求的強(qiáng)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(nèi)仍有很高的比強(qiáng)度，而鋁合金在150℃時(shí)比強(qiáng)度明顯下降。鈦合金的工作溫度可達(dá)500℃，鋁合金則在200℃以下。
(3)抗蝕性好
鈦合金在潮濕的大氣和海水介質(zhì)中工作，其抗蝕性遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼；對點(diǎn)蝕、酸蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強(qiáng)；對堿、氯化物、氯的有機(jī)物品、硝酸、硫酸等有優(yōu)良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質(zhì)的抗蝕性差。
(4)低溫性能好
鈦合金在低溫和超低溫下，仍能保持其力學(xué)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(jié)構(gòu)材料。
(5)化學(xué)活性大
鈦的化學(xué)活性大，與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產(chǎn)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)。含碳量大于0.2％時(shí)，會(huì)在鈦合金中形成硬質(zhì)TiC；溫度較高時(shí)，與N作用也會(huì)形成TiN硬質(zhì)表層；在600℃以上時(shí)，鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層；氫含量上升，也會(huì)形成脆化層。吸收氣體而產(chǎn)生的硬脆表層深度可達(dá)0.1～0.15 mm，硬化程度為20％～30％。鈦的化學(xué)親和性也大，易與摩擦表面產(chǎn)生粘附現(xiàn)象。
(6)導(dǎo)熱系數(shù)小、彈性模量小
鈦的導(dǎo)熱系數(shù)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(dǎo)熱系數(shù)比鈦的導(dǎo)熱系數(shù)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，不宜制作細(xì)長桿和薄壁件，切削時(shí)加工表面的回彈量很大，約為不銹鋼的2～3倍，造成刀具后刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結(jié)磨損。
鈦合金用途
鈦合金具有強(qiáng)度高而密度又小，機(jī)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(fù)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(dá)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(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)部件，其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機(jī)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。
主要有工業(yè)純鈦TA1.TA2.
鈦合金TA4 Ti-3Al TA5 Ti-4Al-0.005B TA6 Ti-5Al TA7 Ti-5Al-2.5Sn
TA9 Ti-0.2Pa TA10 Ti-0.3Mo-0.8Ni TB2 Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al
B3 Ti-3.5Al-10Mo-8V-1Fe B4 Ti-4Al-7Mo-10V-2Fe-1Zr TB7 Ti-32Mo
TC1 Ti-2Al-1.5Mn TC2 Ti-4Al-1.5Mn TC3 Ti-5Al-4V TC4 Ti-6Al-4V
TC6 Ti-6Al-1.5Cr-2.5Mo-0.5Fe-0.3Si TC9 Ti-6.5Al-3.5Mo-2.5Sn-0.3Si
TC10 Ti-6Al-6V-2Sn-0.5Cu-0.5Fe TC11 Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si
TC12 Ti-5Al-4Mo-4Cr-2Zr-2Sn-1Nb等；
現(xiàn)貨規(guī)格：
鈦板（表殼，表帶,眼鏡專用）規(guī)格：0.8mm---16mm；
鈦管（首飾專用）規(guī)格：ф20mm-ф28mm*（2mm,2.5mm,3mm）
薄壁鈦管:ф8*1.5,ф12*1,ф12.7*0.7,ф16*0.8,ф16*2,ф19*0.8,ф19*1,ф19*ф25*2,
ф38*1,ф50*1,ф19*1.2,ф25*1.2
鈦棒（毛面，光面）規(guī)格ф4mm---ф80mm；
鈦卷帶（進(jìn)口鈦卷帶）規(guī)格：δ0.2mm,δ0.3mm，δ0.4mm,δ0.5mm,δ0.6mm,δ0.8mm,δ0.9mm；
鈦線（進(jìn)口首飾線，掛具線）規(guī)格:ф1.0mm--ф4.0mm
工業(yè)純鈦 TA1、TA2、TA3 沖壓性能優(yōu)良?？蛇M(jìn)行各種形式的焊接,焊接性能良好,焊接接頭可達(dá)基體金屬強(qiáng)度的90%。易于鋸和砂輪切割,機(jī)械加工性能良好。耐蝕性能優(yōu)良 用于350℃以下、受力小的零件及沖壓成各種復(fù)雜形狀的零件。如火電站凝汽器;船用海水腐蝕的管道系統(tǒng)、閥門、泵;化工熱交換器、泵體、蒸餾塔;海水淡化系統(tǒng)、鍍鉑陽極;飛機(jī)的骨架、蒙皮、發(fā)動(dòng)機(jī)部件、橫梁等
TA6 具有良好的焊接性能,有較高的蠕變強(qiáng)度,但工藝可塑性較低,可熱狀態(tài)下變形,合金在承受軸向負(fù)荷時(shí),對切口沒有敏感性,切削性能尚好 400℃以下工作的零件及焊接件
TA7 沖壓性能差,熱塑性尚好。可進(jìn)行各種形式的焊接,性能良好,焊接接頭強(qiáng)度和塑性可與基體金屬相等。機(jī)械加工性能與工業(yè)純鈦相同。耐蝕性良好,高溫?zé)岱€(wěn)定性良好 做500℃以下長期工作的結(jié)構(gòu)件,可做各種模鍛件
TA8 熱塑性良好?？蛇M(jìn)行各種形式焊接,焊接性良好。機(jī)加工性與工業(yè)純鈦相同。抗氧化性良好 500℃以下長期工作零件。可以制造發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)盤和葉片
TC1 沖壓性良好?？蛇M(jìn)行各種形式焊接,焊接性良好。機(jī)加工性與工業(yè)純鈦相同?？寡趸粤己?做400℃以下工作的零件。適于各種板材，沖壓和焊接零件
TC2 在350℃下,100h的持久強(qiáng)度在400MPa以上,熱加工有良的塑性。加熱到350-400℃,沒有發(fā)脆傾向,因此,可用其焊接在高溫下工作的零件 做500℃以下工作的零件、焊接件、模鍛件和彎曲加工的零件等
TC4 沖壓性差,熱塑性良好?？蛇M(jìn)行各種形式的焊接,焊接接頭強(qiáng)度可達(dá)基體金屬強(qiáng)度90%。機(jī)械加工性能尚好,需要用硬質(zhì)合金刀具,大走刀量、慢速,充分冷卻。耐蝕性能良好,熱穩(wěn)定性好。是應(yīng)用最廣的鈦合金之一 做400℃以下長期工作的零件
TC5 在350以下穩(wěn)定,在更高的溫度下塑性下降。在熱狀態(tài)下可進(jìn)行鍛造、沖壓等變形 在350℃以下工作的零件
TC9 熱塑性尚好。機(jī)加工性與TC4合金相同。抗蝕性高。熱穩(wěn)定性尚好 400℃以下長期工作的零件。可制造壓氣機(jī)盤和葉片
TC10 沖壓性差,熱塑性良好?？蛇M(jìn)行各種形式的焊接,焊接接頭強(qiáng)度可達(dá)基體金屬強(qiáng)度90%。機(jī)械加工性能與TC4合金相同 。耐蝕性能好。熱穩(wěn)定性較好,熱處理效果顯著,淬透性好 做450℃以下長期工作的零件
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