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        钛材主要特性和用途

        日期:2017年11月1日 18:13

        摘要:

            國標钛材及钛合金材料主要特性和用途    
            

        類別 牌號 主要特性 用途舉例
        碘法钛 TAD 這是以碘化物法所獲得的高純度钛,故稱碘法钛,或稱化學純钛。但是,其中仍然還有氧.氮.碳.這類間隙雜質元素,它們對純钛的力學性能影響很大。隨著钛的純度提高,钛的強度、硬度明顯下降。故起特點是:化學性穩定性很好,但強度很底。 由于高純度的钛強度較低,它作爲結構材料應用意義不大,故在工業中很少用。目前在工業中廣泛使用的是工業純钛和钛合金。
            
        工業純钛 TA1
        TA2
        TA3
        工業純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)。
        工業純钛的特点是: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。
        工業純钛按其杂质含量的不同,分为TA1.TA2和TA3三个牌號。这三种工業純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。
        工業上常用的純钛是TA2,因其耐蝕性能和綜合力學性能適中。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。
            
        (1)主要用作工作溫度360度以下,受力不大但要求高塑性的沖壓件和耐蝕結構零件,例如:飛機的骨架及蒙皮,發動機附件,船舶用耐海水腐蝕管道、閥門、泵。海水淡化系統零部件,化工上的熱交換器.泵體、蒸餾塔、冷卻器、攪拌器、三通、葉輪、堅固件、離子泵、壓縮機氣閥以及柴油發動機活塞、連杆、葉簧等。
        (2)TA1.TA2在鐵含量爲0.095%,氧含量爲0.08%,氫含量爲0.0009%,氮含量爲0.0062%時,具有很好的低溫韌性和高的低溫強度,可用作-259℃以下的低溫結構材料。
            
        α型钛
        合金
        TA4 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(但高于工業純钛),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。
            
        抗拉强度比工業純钛稍高,可做中等强度范围的结构材料,国内主要用作焊丝。
        TA5
        TA6
        用于400℃以下在腐蝕介質中工作的零件及焊接件,如飛機蒙皮,骨架零件,壓氣機殼體、葉片、船舶零件等。
        TA7 500℃以下長期工作的結構零件和各種模鍛件,短時使用可到900℃。亦可用作超低溫(-233℃)部件(如超低溫用的容器)。
        TA8 500℃長期工作的零件,可用于制造發動機壓氣機盤和葉片。但合金的組織穩定性較差。在使用上受到一定限制。
        β 型钛合金 TB2 這類合金的的主要合金元素是钼、鉻、釩等β穩定性化元素.在正火或級火時很容易將高溫β相保留到室溫,獲得介穩定的β單相組織,故稱β型钛合金。
        β型钛合金可熱處理強化,有較高的強度,焊接性能和壓力加工性能良好;但性能不夠穩定,熔煉工藝複雜,故應用不如α型、α+β型钛合金廣泛。
        在350℃以下工作的零件,主要用于制造各種整體熱處理(固容.時效)的板材沖壓件和焊接件;如壓氣機葉片、輪盤、軸類等重載荷旋轉件,以及飛機的構件等。
        TB2的合金一般在固溶處理狀態下交貨,再固容,時效後使用。
        α+β型钛合金 TC1
        TC2
        這類合金在高溫是α+β型兩相組織,因而得名爲α+β型钛合金。它具有良好的綜合力學性能,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)並有良好的低溫韌性和良好的抗海水應力腐蝕及抗熱鹽應力腐蝕能力。缺點是不夠穩定。
        這類合金以TC4應用最爲廣泛,用量約占現有钛合金生産量的一半。該合金不僅具有良好的室溫、高溫、低溫力學性能,且在多種介質中具有優異的耐腐蝕性,同時可焊接、冷熱成型並可熱處理強化;因而在宇航,船舶,兵器以及化工等工業部門均獲得廣泛應用.
        400℃以下工作的沖壓件,焊接件以及模段件和彎曲加工的各種零件。這兩種合金還可用做低溫結構材料。
        TC3
        TC4
        400℃以下長期工作的零件,結構用的鍛件,各種容器、泵、低溫部件,船艦耐壓殼體、坦克附帶等,強度比TC1、TC2高。
        TC6 可在450℃以下使用,主要用作飛機發動機結構材料。
        TC7
        TC9
        500℃以下長期工作的零件,主要用在飛機噴氣發動機的壓氣機盤和葉片上。
        TC10 450℃以下長期工作的零件,如飛機結構零件。起落支架,蜂窩聯結件、導彈發動機外殼,武器結構件等。

        所属類別: 行業資訊

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