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鈦材主要特性和用途


  碘法鈦:
  這是以碘化物法所獲得的高純度鈦,故稱碘法鈦,或稱化學(xué)純鈦。但是,其中仍然還有氧.氮.碳.這類間隙雜質(zhì)元素,它們對純鈦的力學(xué)性能影響很大。隨著鈦的純度提高,鈦的強度、硬度明顯下降。故起特點是:化學(xué)性穩(wěn)定性很好,但強度很底。
  工業(yè)純鈦:
  工業(yè)純鈦與化學(xué)純鈦不同之處是:它含有較多的氧.氮.碳及多種其它雜志元素(如鐵.硅等),它實質(zhì)上是一種低合金含量的鈦合金。與化學(xué)純鈦相比,由于含有較多的雜志元素使其強度大大提高,它的力學(xué)性能與化學(xué)性與不銹鋼相似(但和鈦合金相比,強度仍然較低)。
  工業(yè)純鈦的特點是:強度不高,但塑性好,易于加工成行,沖壓、焊接、可切割加工性能良好;在大氣,海水,濕氯氣及氧化性、中性、弱還原性介質(zhì)中具有良好的耐蝕性,抗氧化性優(yōu)于大多數(shù)奧氏體不銹鋼但耐熱性較差,使用溫度不太高。
  工業(yè)純鈦按其雜質(zhì)含量的不同,分為TA1.TA2和TA3三個牌號。這三種工業(yè)純鈦的間隙雜質(zhì)元素是逐漸增加的,故其機械強度和硬度也隨之逐級增加,但塑性.韌性相應(yīng)下降。
  工業(yè)上常用的純鈦是TA2,因其耐蝕性能和綜合力學(xué)性能適中。對耐腐和強度要求較高時可采用TA3。對要求較好的成型性能時可采用TA1。
  α型鈦合金:
  這類合金在室溫和使用溫度下有α型單相態(tài),不能熱處理強化(追滅是唯一的處理方式),,主要依靠固溶強化。室溫強度一般低于β型和α+β型鈦合金(但高于工業(yè)純鈦),而在高溫(500℃--600℃)下的強度和蛻變,強度卻是三類鈦合金中最高的,且組織穩(wěn)定,抗氧化性和焊接性能好,耐蝕性和可切削加工性能也較好,但塑性低(熱塑性仍然良好)室溫沖壓性能差。其中使用最廣的是TA7,它在退火狀態(tài)下具有中等強度和足夠的塑性,焊接性能良好,可在500℃以下使用,當(dāng)其間隙雜質(zhì)元素(氧、氫、氮等)含量極低時,再超低溫時還具有良好的韌性和綜合力學(xué)性能,是優(yōu)良的超低溫合金之一。
  β型鈦合金:
  這類合金的的主要合金元素是鉬、鉻、釩等β穩(wěn)定性化元素.在正火或級火時很容易將高溫β相保留到室溫,獲得介穩(wěn)定的β單相組織,故稱β型鈦合金。
  β型鈦合金可熱處理強化,有較高的強度,焊接性能和壓力加工性能良好;但性能不夠穩(wěn)定,熔煉工藝復(fù)雜,故應(yīng)用不如α型、α+β型鈦合金廣泛。
  α+β型鈦合金:
  這類合金在高溫是α+β型兩相組織,因而得名為α+β型鈦合金。它具有良好的綜合力學(xué)性能,大多可熱處理強化(但TC1、TC2、TC7不能熱處理強化),鍛造、沖壓及焊接性能較好,可切削加工,室溫強度高。150--500度以下且有較好的耐熱性,有的(如TC1、TC2、TC3、TC4)并有良好的低溫韌性和良好的抗海水應(yīng)力腐蝕及抗熱鹽應(yīng)力腐蝕能力。缺點是不夠穩(wěn)定。
  這類合金以TC4應(yīng)用最為廣泛,用量約占現(xiàn)有鈦合金生產(chǎn)量的一半。該合金不僅具有良好的室溫、高溫、低溫力學(xué)性能,且在多種介質(zhì)中具有優(yōu)異的耐腐蝕性,同時可焊接、冷熱成型并可熱處理強化;因而在宇航,船舶,兵器以及化工等工業(yè)部門均獲得廣泛應(yīng)用。

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