钛合金是什么?

问题1:钛合金是什么材质的?钛是20世纪50年代发展起来的重要结构金属。钛合金是以钛为基础,添加了其他元素的合金。钛合金因其强度高、耐蚀性好、耐热性高而被广泛应用于各个领域。世界上许多国家已经意识到钛合金材料的重要性,纷纷进行研发,并得到实际应用。50-60年代主要发展航空发动机用高温钛合金和机身用结构钛合金。在20世纪70年代,开发了许多耐腐蚀钛合金。20世纪80年代以来,耐蚀钛合金和高强度钛合金得到进一步发展。钛合金主要用作飞机发动机的压气机部件,其次是火箭、导弹、高速飞机的结构件。

问题2:钛合金的材质是什么?是金属钛,性能优良,重量轻,比重是钢的一半。高强度,与不锈钢相同。加工困难。

问题3:钛合金的主要用途是什么?钛合金具有高强度、低密度、良好的力学性能、良好的韧性和耐腐蚀性。另外,钛合金工艺性能差,切削困难,热加工时极易吸收氢、氧、氮、碳等杂质。另外耐磨性差,生产工艺复杂。钛的工业化生产始于1948。随着航空工业的发展,钛工业以年均8%左右的速度发展。目前,世界上钛合金加工材料年产量已达4万多吨,钛合金品牌近30种。应用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V (TC4)、Ti-5Al-2.5Sn (Ta7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。

钛合金主要用于制造飞机发动机的压气机部件,其次是火箭、导弹、高速飞机的结构件。60年代中期,钛及其合金已用于一般工业,如电解工业的电极、电站的冷凝器、炼油和海水淡化的加热器、环境污染控制装置等。钛及其合金已经成为一种耐腐蚀的结构材料。此外,还用于生产储氢材料和形状记忆合金。

钛合金是一种用于航空航天工业的新型重要结构材料。其比重、强度和使用温度介于铝和钢之间,但比强度高,具有优异的耐海水腐蚀和超低温性能。钛合金1950在美国首次用作F-84战斗轰炸机上的后机身隔热板、导风罩、尾罩等非承重部件。20世纪60年代,钛合金被用于中机身而不是后机身,部分替代结构钢制造框架、横梁、襟翼导轨等重要承力部件。钛合金在军用飞机上的使用量迅速增加,达到飞机结构重量的20% ~ 25%。自20世纪70年代以来,钛合金被广泛应用于民用飞机。例如,波音747客机使用了超过3640公斤的钛。对于马赫数小于2.5的飞机,钛主要用于替代钢以减轻结构重量。再比如美国SR-71高空高速侦察机(飞行马赫数3,飞行高度26212m),其中钛占飞机结构重量的93%,因此被称为“全钛”飞机。当航空发动机推重比由4 ~ 6提高到8 ~ 10,压气机出口温度由200 ~ 300℃相应提高到500 ~ 600℃时,原来由铝制成的钛合金低压压气机盘和叶片必须用钛合金代替,或者高压压气机盘和叶片用钛合金代替不锈钢,以减轻结构重量。20世纪70年代,钛合金一般用于航空发动机,占结构总重量的20% ~ 30%,主要用于制造压气机部件,如锻造钛风扇、压气机盘和叶片、铸造钛压气机机匣、中间机匣、轴承箱等。航天器主要利用钛合金的高比强度、耐腐蚀性和耐低温性来制造各种压力容器、燃料箱、紧固件、仪表带、框架和火箭外壳。钛合金板焊件也用于人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机。

问题4:钛合金的主要用途是什么?(1)高强度

钛合金的密度约为4.5g/cm3,仅为钢的60%。纯钛的强度接近普通钢,一些高强度钛合金的强度超过了很多合金结构钢的强度。因此,钛合金的比强度(强度/密度)远高于其他金属结构材料,如表7-1所示。可以制造单位强度高、刚性好、重量轻的零部件。目前,钛合金被用于飞机的发动机部件、骨架、蒙皮、紧固件和起落架。

(2)高热强度

使用温度比铝合金高几百度,在适中的温度下仍能保持所需的强度,可在450 ~ 500℃下长期工作。这两种钛合金在150℃ ~ 500℃范围内仍具有较高的比强度,而铝合金在150℃时比强度明显下降。钛合金的工作温度可以达到500℃,而铝合金的工作温度在200℃以下。

(3)良好的耐腐蚀性

钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作,其耐腐蚀性能远远优于不锈钢。特别是耐点蚀、酸腐蚀和应力腐蚀能力强;对碱、氯化物、氯、硝酸、硫酸等有机物具有优异的耐腐蚀性。但钛对还原性氧和铬盐介质的耐腐蚀性较差。

(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。TA7等低温性能好、间隙元素极低的钛合金在-253℃仍能保持一定的塑性。因此,钛合金也是一种重要的低温结构材料。

(5)高化学活性

钛的化学活性很大,与大气中的O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨等有很强的化学反应。当碳含量大于0.2%时,硬质TiC将由钛合金制成;温度高时,TiN与n反应也会形成坚硬的表层;当温度高于600℃时,钛吸收氧形成高硬度的硬化层。当氢含量增加时,也会形成脆性层。气体吸收产生的硬脆表层深度可达0.1 ~ 0.15 mm,硬化程度为20% ~ 30%。钛还具有很强的化学亲和力,容易附着在摩擦表面。

(6)低热导率和低弹性模量

钛的导热系数λ=15.24W/(m.K)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低50%左右。钛合金的弹性模量约为钢的1/2,所以刚性差,容易变形,不适合制作细长杆和薄壁零件。切削时,加工表面的回弹量很大,约为不锈钢的2 ~ 3倍,导致刀具后刀面产生严重的摩擦、粘着和粘结磨损。

问题5:钛合金的分类钛是同素异形体异构体,熔点为1668℃,在882℃以下具有密排六方晶格结构,称为α钛;在882℃以上具有体心立方晶格结构,称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特性,添加适当的合金元素,逐渐改变相变温度和相含量,获得不同结构的钛合金。在室温下,钛合金有三种基体结构,钛合金可分为以下三类:α合金,(α+β)合金和β合金。中国分别以TA、TC、TB为代表。它是一种双相合金,具有良好的综合性能、良好的组织稳定性、良好的韧性、塑性和高温变形性能,可以很好地通过热压、淬火、时效等工艺来强化合金。热处理后的强度比退火后提高约50% ~ 100%。高温强度高,可在400℃ ~ 500℃长期工作,热稳定性不如α钛合金。三种钛合金中,最常用的是α钛合金和α+β钛合金。α钛合金的切削加工性最好,其次是α+β钛合金,β钛合金最差。α钛合金代号TA,β钛合金代号TB,α+β钛合金代号TC。钛合金可分为耐热合金、高强度合金、耐腐蚀合金(钛钼、钛钯合金等。)、低温合金和特殊功能合金(钛铁储氢材料和钛镍记忆合金)。典型合金的成分和性能如表所示。通过调整钛合金的热处理工艺,可以获得不同的相组成和显微组织。一般认为细小的等轴组织具有良好的塑性、热稳定性和疲劳强度;针状组织具有高的持久强度、蠕变强度和断裂韧性;等轴和针状混合组织具有良好的综合性能。

问题6:钛合金和不锈钢有什么区别?一软一硬,共同点就是不生锈。

问题7:钛合金的用途和种类有哪些?钛合金的分类

钛为同素异形体异构体,熔点为1720℃,882℃以下为密排六方晶格结构,称为α钛;在882℃以上具有体心立方结构,称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特性,添加适当的合金元素,逐渐改变相变温度和相含量,获得不同结构的钛合金。在室温下,钛合金有三种基体结构,钛合金可分为以下三类:α合金,(α+β)合金和β合金。中国分别以TA、TC、TB为代表。【编辑本段】钛合金的用途钛合金强度高,密度低,力学性能好,韧性好,耐腐蚀。另外,钛合金工艺性能差,切削困难,热加工时极易吸收氢、氧、氮、碳等杂质。另外耐磨性差,生产工艺复杂。钛的工业化生产始于1948。随着航空工业的发展,钛工业以年均8%左右的速度发展。目前,世界上钛合金加工材料年产量已达4万多吨,钛合金品牌近30种。应用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V (TC4)、Ti-5Al-2.5Sn (Ta7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。

钛合金主要用于制造飞机发动机的压气机部件,其次是火箭、导弹、高速飞机的结构件。60年代中期,钛及其合金已用于一般工业,如电解工业的电极、电站的冷凝器、炼油和海水淡化的加热器、环境污染控制装置等。钛及其合金已经成为一种耐腐蚀的结构材料。此外,还用于生产储氢材料和形状记忆合金。

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