钛金属基本知识

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钛材料知识点总结大全

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钛材料知识点总结大全钛材料是一种轻量、高强度、耐腐蚀的金属材料,由于其优异的性能,在航空航天、船舶、汽车、医疗器械等领域得到了广泛应用。

为了更好地了解钛材料,下面将对钛材料的相关知识点进行总结。

1. 钛材料的物理性能钛是一种具有金属光泽的银白色金属,其密度为4.51克/立方厘米,比重仅为1/2.7,属于轻质金属。

此外,钛的熔点为1668摄氏度,具有良好的的耐高温性能。

2. 钛材料的化学性能钛是一种不活泼的金属,能在大多数化学介质中稳定存在。

它具有良好的耐腐蚀性能,可以在酸、碱、盐等腐蚀介质中长期使用而不受腐蚀。

3. 钛材料的机械性能钛具有优异的机械性能,其抗拉强度可以达到600-1000兆帕,屈服强度为550兆帕。

此外,钛材料还具有优秀的韧性和疲劳强度,适用于各种动态负荷条件下的使用。

4. 钛材料的加工性能钛材料的加工性能相对较差,主要表现为高硬度、难切削、易产生变形和割裂等特点。

因此,在加工过程中需要采取适当的工艺和措施来保证钛材料的加工质量。

5. 钛材料的热处理钛材料通常采用α-β相结构,可通过热处理来调整其组织结构,提高其力学性能。

常用的热处理工艺包括固溶处理、时效处理、等温回火处理等。

6. 钛合金的分类钛合金是指钛与其他金属元素形成的合金,可以根据其组成和性能分为α型、α+β型、β型和ψ型等不同种类的钛合金。

7. 钛材料的表面处理钛材料的表面处理可以提高其表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性,常见的表面处理工艺包括阳极氧化、阳极电泳涂层、喷砂处理等。

8. 钛材料的焊接钛材料的焊接相对较为复杂,主要问题包括氧化、氢捕集、氢致脆、热影响区等。

适当的焊接工艺和措施可以有效降低这些问题。

9. 钛材料的应用领域钛材料具有轻量、高强度、耐腐蚀等优异性能,被广泛应用于航空航天、船舶、汽车、医疗器械、化工、海水淡化等领域。

10. 钛材料的发展趋势随着科学技术的不断进步,钛材料的生产工艺和性能不断改善,其应用领域也不断拓展。

钛的基本知识

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b)管材生产方法。
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钛生产设备:轧管机
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钛生产设备: 退火炉
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钛加工材:
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1936年W.克劳尔在氩气中以镁还原四氯化钛,获得海 绵钛,该技术转让给美国矿山局,实现了海绵钛生产的工 业化。1948年制造出约10吨海绵钛。海绵钛塑性差,不能 直接加工成金属制品,必须经真空特殊熔练方法,海绵钛 生产至今仍限于前苏联独联体国家(俄罗斯、乌克兰、哈 萨克斯坦)、美国、日本和中国。 目前,以美国剑桥大学为代表的FFC法等新的熔炼方法 多国正加紧进行攻关,若有突破,必将引发钛工业的一场 变革。
钛设备:
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第二章、钛的应用 及其前景展望
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一、钛的应用
钛是第二次 世界大战后发展起来的一种重要金属材料, 是航空航天工业的主要材料。作为优质轻型耐蚀的结构材 料、新型功能材料与重要的生物工程材料,被誉为仅次于 铁、铝之后正在崛起的“第三金属”,人们又称其为“海 洋金属”、“太空金属”,由于钛资源丰富、应用广泛, 人们寄予极大希望。 F15战斗机 约30T每架 最终制品约5T每架
化工, 50.10%
航空航天, 8.50% 电力, 12.20%
国外航空工业用钛比例大,2011年14.8万吨钛材中,航空用钛材 6.4万吨,占43.2%。

钛的基本知识

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钛的基本性质原子结构钛位于元素周期表中ⅣB族,原子序数为22,原子核由22个质子和20-32个中子组成,核外电子结构排列为1S22S22P63S23D24S2。

原子核半径5x10-13厘米。

物理性质钛的密度为4.506-4.516克/立方厘米(20℃),熔点1668±4℃,熔化潜热3.7-5.0千卡/克原子,沸点3260±20℃,汽化潜热102.5-112.5千卡/克原子,临界温度4350℃,临界压力1130大气压。

钛的导热性和导电性能较差,近似或略低于不锈钢,钛具有超导性,纯钛的超导临界温度为0.38-0.4K。

在25℃时,钛的热容为0.126卡/克原子·度,热焓1149卡/克原子,熵为7.33卡/克原子·度,金属钛是顺磁性物质,导磁率为1.00004。

钛具有可塑性,高纯钛的延伸率可达50-60%,断面收缩率可达70-80%,但强度低,不宜作结构材料。

钛中杂质的存在,对其机械性能影响极大,特别是间隙杂质(氧、氮、碳)可大大提高钛的强度,显著降低其塑性。

钛作为结构材料所具有的良好机械性能,就是通过严格控制其中适当的杂质含量和添加合金元素而达到的。

化学性质钛在较高的温度下,可与许多元素和化合物发生反应。

各种元素,按其与钛发生不同反应可分为四类:第一类:卤素和氧族元素与钛生成共价键与离子键化合物;第二类:过渡元素、氢、铍、硼族、碳族和氮族元素与钛生成金属间化物和有限固溶体;第三类:锆、铪、钒族、铬族、钪元素与钛生成无限固溶体;第四类:惰性气体、碱金属、碱土金属、稀土元素(除钪外),锕、钍等不与钛发生反应或基本上不发生反应。

与化合物的反应:◇HF和氟化物氟化氢气体在加热时与钛发生反应生成TiF4,反应式为(1);不含水的氟化氢液体可在钛表面上生成一层致密的四氟化钛膜,可防止HF浸入钛的内部。

氢氟酸是钛的最强熔剂。

即使是浓度为1%的氢氟酸,也能与钛发生激烈反应,见式(2);无水的氟化物及其水溶液在低温下不与钛发生反应,仅在高温下熔融的氟化物与钛发生显著反应。

有色金属材料(钛及其合金、镍及其合金、铜及其合金、锆、钽等)基础知识

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(b)钛与氢的关系:极强的吸氢能力:常温下α钛中可达到0.18%(重量比,下同)的氢,250℃时,钛开始剧烈吸氢,319℃时,氢含量达到1.6%,可以利用钛来贮存氢.大量吸氢后导致氢脆(又叫氢腐蚀)形成钛氢粉末,所以设备介质中含氢不能用钛制造.
(c)、钛与氧的关系:常温下氧化,200-300℃形成致密的氧化膜,400℃反应加快,600℃与氧剧烈反应,钛在常温液态氧3.5Kg/Cm2中燃烧,钛的着火很难扑灭,不能用水只能隔绝空气.。
3)、钛的导热系数低,约为碳钢的1/4.5,稍低于不锈钢。加工硬化倾向很大,所以切削刀尖温度偏高(可能导致钛工件着火,刀具退火报废),加工速度不宜过快(比钢的切削速度低25-50%,约为8-20m/sec),刀具要锋利,切削过程中不能停刀,冷却剂进行充分冷却。尽管钛设备导热系数低会引起较大的热应力或热疲劳应力,但此缺点为它的线膨胀系数较低所补偿;且不影响传热效率,这是由于钛具有较好的抗污染能力;不使气体呈膜状凝结而成滴状凝结;能耐较高流速的冲刷腐蚀;能使设备壁或管壁制作的很薄的特点。因此钛具有较好的传热性能。
(a)钛的熔炼:钛在自然界中以TiO2(即金红石)形式存在,第一步:TiO2+Cl2+C=TiCl4+CO2(气态)即把O形成气态,否则会与Ti形成可逆反应;第二步:TiCl4+2Mg=Ti(即蜂窝状的海绵钛)+2MgCl2;第三步:将海绵钛作成电极放置在真空自耗电弧炉中熔炼成比重为4.51的金属钛铸件.
(f)、钛与S、P的关系:450℃以上钛与P发生反应形成Ti2P,高温时钛与熔化硫和气体硫发生反应,熔化的钛与气体硫之间的反应特别激烈,生成脆性的TiS2
(g)、钛与铁元素的关系:熔融态的钛铁会形成TiFe、TiFe2这些晶间化合物,组织为针尖状的熔点为2000℃的马氏体,使钛的塑性降低,并形成吸氢吸氧的通道。所以在焊接钛钢复合板设备时必须先焊接基板的里面,外清根,后外层,再贴条焊接复层。

钛合金基础知识

钛合金基础知识

钛合金基础知识嘿,朋友们!今天咱来聊聊钛合金这玩意儿。

钛合金啊,就像是金属世界里的明星!你说它有多厉害呢?咱就打个比方,普通的金属可能就像是老实巴交的普通人,干着常规的活儿。

但钛合金可不一样,它就像是个全能运动员,干啥啥行!它特别轻,轻到啥程度呢?就好像一片羽毛,但可别小瞧了这片“羽毛”,它的强度那可是杠杠的!比很多金属都要硬气得多。

你想想看,那么轻的东西,还那么结实,这不是很神奇吗?钛合金的耐腐蚀性也超强。

把它放在各种恶劣的环境里,它都能稳稳地待着,就像一个坚强的战士,啥苦都能吃,啥罪都能受。

不管是酸啊碱啊,还是其他乱七八糟的腐蚀性东西,都拿它没办法。

而且啊,钛合金的耐热性也很棒。

一般的金属可能稍微热点就受不了啦,变形啦啥的。

钛合金可不会,再高的温度它也能扛得住,简直就是耐高温的勇士!咱生活中很多地方都能看到钛合金的身影呢。

比如说飞机上,那可是大量用到了钛合金。

飞机在天上飞,那得又轻又结实啊,钛合金不就正好合适嘛。

还有那些高级的医疗器械,钛合金在里面也是大显身手。

你说钛合金这么好,它就没点缺点吗?嘿,还真有!它的价格可不便宜呢,这就像是一个优秀的人,可能有点小脾气一样。

但这也没办法呀,好东西总是会贵一些嘛。

咱再想想,如果没有钛合金,那得少了多少好玩的东西啊。

飞机可能没那么安全,医疗器械可能也没那么好用。

所以说啊,钛合金可真是个宝!咱得好好珍惜钛合金,好好利用它的优点,让它为我们的生活带来更多的便利和惊喜。

它就像是我们的好朋友,默默地为我们服务着。

咱可不能亏待了它,是不是?反正我是觉得钛合金太牛啦,你们难道不这么认为吗?。

钛基本知识

钛基本知识

钛基本知识介绍从发现钛元素到制得纯品,历时一百多年。

而钛真正得到利用,认识其本来的真面目则是本世纪40年代以后的事情了。

地理表面十公里厚的地层中,含钛达千分之六,比铜多6l倍。

随便从地下抓起一把泥土,其中都含有千分之几的钛,世界上储量超过一千万吨的钛矿并不希罕。

海滩上有成亿吨的砂石,钛和锆这两种比砂石重的矿物,就混杂在砂石中,经过海水千百万年昼夜不停地淘洗,把比较重的钛铁矿和锆英砂矿冲在一起,在漫长的海岸边,形成了一片一片的钛矿层和锆矿层。

这种矿层是一种黑色的砂子,通常有几厘米到几十厘米厚。

1947年,人们才开始在工厂里冶炼钛。

当年,产量只有2吨。

1955年产量激增到2万吨。

1972年,年产量达到了 20万吨。

钛的硬度与钢铁差不多,而它的重量几乎只有同体积的钢铁的一半,钛虽然稍稍比铝重一点,它的硬度却比铝大2倍。

现在,在宇宙火箭和导弹中,就大量用钛代替钢铁。

据统计,目前世界上每年用于宇宙航行的钛,已达一千吨以上极细的钛粉,还是火箭的好燃料,所以钛被誉为宇宙金属,空间金属。

钛的耐热性很好,熔点高达1725℃。

在常温下,钛可以安然无恙地躺在各种强酸强碱的溶液中。

就连最凶猛的酸——王水,也不能腐蚀它。

钛不怕海水,有人曾把一块钛沉到海底,五年以后取上来一看,上面粘了许多小动物与海底植物,却一点也没有生锈,依旧亮闪闪的。

现在,人们开始用钛来制造潜艇一——钛潜艇。

由于钛非常结实,能承受很高的压力,这种潜艇可以在深达4500米的深海中航行。

钛没有磁性,用钛建造的核潜艇不必担心磁性水雷的攻击。

钛耐腐蚀,所以在化学工业上常常要用到它。

过去,化学反应器中装热硝酸的部件都用不锈钢。

不锈钢也怕那强烈的腐蚀剂——热硝酸,每隔半年,这种部件就要统统换掉。

现在,用钛来制造这些部件,虽然成本比不锈钢部件贵一些,但是它可以连续不断地使用五年,计算起来反而合算得多。

钛的最大缺点是难于提炼。

主要是因为钛在高温下化合能力极强,可以与氧、碳、氮以及其他许多元素化合。

钛的基本知识

钛的基本知识

熔炼钛渣基本知识钛是一种金属元素,钛有13种同位素,其中稳定同位素5个,其余8个为不稳定的微量同位素,钛的最高氧化钛通常是正四价。

钛广泛应用于航空航天、化工、冶金、电力、船舶和日常生活中。

由于钛的化学活性很强,所以自然界中没有单质存在,总是和氧结合在一起。

在矿中钛主要以TiO2和钛酸盐形式存在。

FeO、Fe2O3、TiO2三者可形成无限固溶体。

钛铁矿是一种以偏钛酸铁晶格为基础的多组分复杂固溶体,熔点是1470ºC。

理论分子式为Fe TiO3(FeO·TiO2),分岩矿和砂矿,岩矿储量大,FeO/ Fe2O3高,结构致密,不易将TiO2与其他成分分离。

砂矿储量小,FeO/ Fe2O3小,结构疏松,易将TiO2与其他成分分离。

世界上90%以上钛矿用于生产钛白。

钛的氧化物中主要是TiO2,此外还有许多低价氧化物,如TiO、Ti2O3、Ti3O5。

高价氧化物,如TiO3、Ti2O7等,它们彼此可形成固溶体。

TiO2在自然界中存在三种同素异型钛态,即金红石型、锐钛型和板钛型。

金红石型TiO2是最稳定的一种,即使在高温下也不发生转化和分解。

锐钛型TiO2仅在低温下稳定,610ºC便开始缓慢转化为金红石型,915ºC可完全转化为金红石型。

板钛型TiO2是不稳定化合物,加温高于650ºC则转化为金红石型。

TiO2是一种白色粉末。

是两性化合物。

钛渣是由钛铁矿经火法冶金处理后获得的含钛品位较高的物料,含TiO2一般大于72%的富钛料。

钛渣分酸溶性钛渣(TiO2为72~85%,主要用于硫酸法生产钛白)和高钛渣(TiO2≥85%,主要用于氯化法生产钛白和金属钛)。

酸溶性钛渣应含有适量的助熔杂质(主要是FeO 和MgO)和一定量的Ti2O3,使钛的氧化物尽可能赋存于黑钛石(Mg Ti2O5)固溶体中,并在工艺上尽量采取措施避免生成金红石型TiO2。

钛渣是一种高熔点的炉渣,钛渣熔体具有强的腐蚀性、高导电性和其粘度在接近熔点温度时而剧增的特性。

钛基本知识

钛基本知识

原子结构钛位于元素周期表中ⅣB族,原子序数为22,原子核由22个质子和20-32个中子组成,核外电子结构排列为1S22S22P63S23D24S2。

原子核半径5x10-13厘米。

物理性质钛的密度为4.506-4.516克/立方厘米(20℃),熔点1668±4℃,熔化潜热3.7-5.0千卡/克原子,沸点3260±20℃,汽化潜热102.5-112.5千卡/克原子,临界温度4350℃,临界压力1130大气压。

钛的导热性和导电性能较差,近似或略低于不锈钢,钛具有超导性,纯钛的超导临界温度为0.38-0.4K。

在25℃时,钛的热容为0.126卡/克原子·度,热焓1149卡/克原子,熵为7.33卡/克原子·度,金属钛是顺磁性物质,导磁率为1.00004。

钛具有可塑性,高纯钛的延伸率可达50-60%,断面收缩率可达70-80%,但强度低,不宜作结构材料。

钛中杂质的存在,对其机械性能影响极大,特别是间隙杂质(氧、氮、碳)可大大提高钛的强度,显著降低其塑性。

钛作为结构材料所具有的良好机械性能,就是通过严格控制其中适当的杂质含量和添加合金元素而达到的。

化学性质钛在较高的温度下,可与许多元素和化合物发生反应。

各种元素,按其与钛发生不同反应可分为四类:第一类:卤素和氧族元素与钛生成共价键与离子键化合物;第二类:过渡元素、氢、铍、硼族、碳族和氮族元素与钛生成金属间化物和有限固溶体;第三类:锆、铪、钒族、铬族、钪元素与钛生成无限固溶体;第四类:惰性气体、碱金属、碱土金属、稀土元素(除钪外),锕、钍等不与钛发生反应或基本上不发生反应。

与化合物的反应:◇HF和氟化物氟化氢气体在加热时与钛发生反应生成TiF4,反应式为(1);不含水的氟化氢液体可在钛表面上生成一层致密的四氟化钛膜,可防止HF浸入钛的内部。

氢氟酸是钛的最强熔剂。

即使是浓度为1%的氢氟酸,也能与钛发生激烈反应,见式(2);无水的氟化物及其水溶液在低温下不与钛发生反应,仅在高温下熔融的氟化物与钛发生显著反应。

纯钛产品知识点总结

纯钛产品知识点总结

纯钛产品知识点总结纯钛是一种非常优质的金属材料,具有优良的耐腐蚀性、耐磨性和良好的生物相容性,被广泛应用于航空航天、生物医药、化工等领域。

本文将对纯钛产品的知识点进行总结,包括纯钛的性质、加工工艺、应用领域等方面的内容。

一、纯钛的性质1. 化学性质纯钛具有良好的化学稳定性,能在常温下耐酸、耐碱、不发生氧化。

它对盐水、海水、苛性液等有着很好的耐蚀性,在氧化性气体中也不会发生氧化反应。

2. 物理性质纯钛具有低密度、高强度、良好的延展性和韧性。

它的密度仅为4.5g/cm3,比铁轻约60%,却具有比铁更高的强度。

另外,纯钛具有良好的塑性和可塑性,可通过加工变形成各种形状的制品。

3. 生物相容性纯钛具有良好的生物相容性,被广泛应用于人体植入材料。

它不会引起过敏反应、排斥反应和毒性反应,与人体组织和骨骼结合良好,因此在骨科手术、牙科种植等方面得到了广泛的应用。

二、纯钛的加工工艺1. 熔炼与浇铸纯钛是利用钛砂或者钛铁矿等钛原料进行冶炼熔炼,制成板材、棒材、管材等原材料。

然后再通过浇铸成型,制备不同形状和规格的钛合金零件。

2. 热加工热加工是指将原始钛材料进行加热处理,使其变软并具有可塑性,然后通过锻打、轧制等方式进行加工成形。

热加工可以提高纯钛的塑性和可塑性,有效降低其硬度,使其更容易进行成形和加工。

3. 冷加工冷加工是指在常温下对纯钛材料进行锻压、拉伸、弯曲等加工,以改变其外形和尺寸。

冷加工可以降低材料的强度和硬度,提高其延展性和韧性,对于制备复杂形状和精密零件非常有利。

4. 表面处理纯钛表面经过酸洗、酸抛倒棒、电化学抛光、阳极氧化等工艺处理,可以提高其表面光洁度和耐蚀性。

此外,纯钛也可实现涂层附着、喷涂、沉积等表面处理,使其具有更广泛的应用领域。

三、纯钛产品的应用领域1. 航空航天纯钛具有良好的强度、刚度和疲劳强度,被广泛应用于航空航天领域的飞机、导弹、航天器等结构部件和发动机零部件。

另外,纯钛还可用于制备各种航空航天工具、仪器和设备。

钛的高考知识点

钛的高考知识点

钛的高考知识点钛(符号:Ti)是一种金属元素,原子序数为22,属于过渡金属。

它具有较低的密度、良好的强度和耐腐蚀性,因此在许多领域都有广泛的应用。

下面将为大家介绍一些与钛相关的高考知识点。

一、钛的特性及物理性质1. 钛的特性:钛具有优异的耐腐蚀性、高强度和较低的密度。

它是一种轻质金属,重量仅为钢的一半,但比强度却接近于钢和铝。

2. 钛的颜色:钛的金属表面呈银灰色,具有金属光泽。

3. 钛的熔点:钛的熔点约为1668摄氏度。

4. 钛的导电性和导热性:钛是一种良导电和良导热的金属。

5. 钛的化学性质:钛对酸、碱都具有一定的抵抗能力,但在高温和氧气存在下容易氧化。

二、钛在日常生活中的应用1. 钛合金:由于钛具有优异的强度和耐蚀性,钛合金常用于制造航空航天设备、船舶、汽车零部件和钢铁冶金工业中。

2. 医疗领域:由于钛对人体组织相容性好,钛金属被广泛应用于医疗领域制作假体、牙科植入材料等。

3. 运动器材:钛合金的良好强度和轻质特性使其成为制造高端自行车、高尔夫球杆等运动器材的理想材料。

4. 钛的纯度:钛可以通过精细提纯得到高纯度的钛,用于制造船舶、飞机等对材料纯度要求极高的领域。

三、钛的常见化合物及应用1. 二氧化钛:二氧化钛(TiO2)是钛最常见的氧化物,具有良好的光学性质和光催化性能。

在材料科学、环境保护和太阳能电池等领域有广泛的应用。

2. 氯化钛:氯化钛(TiCl4)是一种重要的钛化合物,广泛用于有机合成反应中作为催化剂。

3. 钛酸盐:钛酸盐是一类由钛和酸根离子组成的化合物,具有稳定的结构和特殊的物理性质,常用于电子材料、陶瓷材料等领域。

四、钛在环境和健康方面的影响1. 钛的生态安全性:钛是一种生态友好的材料,不会对环境造成污染。

2. 钛对人体健康的影响:钛金属对人体无毒,对皮肤无刺激作用,具有较好的生物相容性,因此广泛应用于医疗领域。

3. 钛金属的处理和回收:在钛的生产和加工过程中,应注意妥善处理废弃物和废水,以减少对环境的影响。

钛的基础知识

钛的基础知识

稀有金属的基本知识第一节、 钛及钛合金钛在化学元素周期表中属IVB 族元素,原子序数为22,在地壳中的含量为0.61%,在所有元素中名列第九,在常用元素中仅次于铝、铁、镁,居第四,钛在地壳中大都以金红石(TIO 2)和钛铁矿等形式的存在,由于分离提取困难具有工业意义的金属钛直到本世纪四十年代才生产出来,因为一般把钛成为稀有轻金属。

钛及其合金的密度小,抗拉强度高,而且在通常的使用温度内,其比强度(抗拉强度/密度)在几乎所有金属材料中最高,因而该金属最初的应用是在航空、航天领域,主要是满足现代航天技术对航空器材料的低重量、高强度要求。

另外,钛在适当的氧化环境中可以形成一种薄而坚固的氧化膜,具有优异的耐蚀性能,正式由于合金优异的耐蚀性能,是的钛在近年来由军用向民用的国度速度相当快。

目前钛及钛合金已经被广泛地应用于冶金、石化、造船、氯碱、建筑、体育器械等其他非航空领域。

纯钛的熔点为1668±4℃,沸点为3535℃,密度为4.505G/CM 3, 导热系数0.036卡/cm ·S ·℃,热膨胀系数为8.2×10-6·Ω·mm , 弹性模量为10850kg/mm 2.。

1.2基本分类一、概述钛以两种同素异构体存在,一种称为α钛,具有密排六方结构的晶体,其晶格排列密度大;另一种为β钛具有体心立方结构的晶体,在纯钛中,α相在温度882.5℃以下是稳定的,当温度超过882.5℃后变为β相,882.5℃称为α/β的转变温度,即相变点。

β相从882.5℃到熔点都是稳定的。

二、几个常用的概念1、α稳定型α稳定型指的是钛合金中的添加元素容易溶解于α相中,随着合金元素含量的增加能使α相在较高的温度下保持稳定并提高了α/β转变温度,属于这类合金的添加元素包括铝、锡、锗、氧、氮、碳2、β稳定型β稳定型β同晶型的合金元素完全溶于β相中,即使在平衡条件下也不发生分解。

随着该类元素含量的增加,转变温度降低,此类元素有钒、钽、钼、铌。

纯钛加工知识点总结

纯钛加工知识点总结

纯钛加工知识点总结一、材料性能1. 纯钛是一种具有良好耐腐蚀性、高强度和高韧性的金属材料。

其密度约为4.5g/cm3,比重相对较小,具有良好的机械性能,是一种优良的结构材料。

2. 纯钛具有良好的耐腐蚀性,能够在酸性、碱性介质中保持稳定的性能,因此在化工、海洋工程、医疗器械等领域得到广泛应用。

3. 纯钛具有很高的强度和韧性,能够承受较大的拉伸、压缩和弯曲应力,因此可以用于制造高要求的零部件和结构件。

4. 纯钛的热膨胀系数较小,具有良好的热稳定性,适合在高温环境下使用。

5. 纯钛具有良好的加工性能,可以通过锻造、轧制、拉拔、挤压等工艺进行加工,制成各种复杂形状的零部件。

以上就是纯钛的一些基本性能,对于加工工艺和设备的选择有一定的指导意义。

二、加工工艺1. 锻造:纯钛锻造是一种常用的加工工艺,可以通过将钛板或钛坯加热至一定温度后,在压力的作用下进行形变,以改善材料的组织和性能,得到所需形状的零部件。

2. 铣削:纯钛的铣削是一种常见的机械加工方法,它可以高效地去除材料,并获得良好的表面质量。

但纯钛的铣削难度较大,需要选用适当的刀具和切削参数,以降低切削温度和提高切削速度。

3. 钻削:钛合金的钻削是一种常见的机械加工方法,可以通过旋转刀具进行材料去除,形成所需的孔洞或表面特征。

但由于纯钛具有较强的切削困难性,需要选用合适的刀具和切削参数,以保证高效的加工效果。

4. 冲压:纯钛的冲压是一种常见的加工方法,可用于制作各种薄壁结构的零部件。

冲压过程中需要考虑材料的塑性变形和表面质量的要求,选择适当的模具和工艺参数,以保证零部件的质量和精度。

5. 焊接:纯钛的焊接是一种重要的加工方法,可以将多个零部件连接在一起,形成复杂的结构。

但由于纯钛的氧化性较强,容易产生焊接缺陷,需要在焊接过程中采用适当的保护措施,以保证焊接接头的质量。

以上就是纯钛的一些常见加工工艺,对于加工设备和工艺方案的选择有一定的参考意义。

三、加工设备1. CNC机床:CNC机床是一种常见的加工设备,可以通过数控系统控制刀具的运动轨迹,并在工件上进行高精度的切削加工。

钛合金1-钛基础知识

钛合金1-钛基础知识

钛的基础知识一、钛元素Ti与人类应用数千年的金银铜铁相比,人类认识钛元素的时间并不长。

1789年,人们发现了一种未知的新元素,其原子序数为22,原子核由22个质子和20-32个中子组成。

6年后的1795年,一位德国化学家Martin Heinric h Klaproth在研究来自匈牙利的矿物——“金红石”(请您记住这个词)时,发现了含有这种新元素的白色氧化物。

最终,他将这种元素命名为,钛,元素字母Ti, 全称Titanium,源自希腊神话中大地之子的拉丁语:Titans。

这个偶然的拉丁语命名,确实很有预见性,因为它的意思是——力大无比的巨人。

重量轻:钛的密度只有4.51克/立方厘米,是钢的57%,铜的50%。

耐高温:比如航空器在2.2马赫时,表面温度会达到220℃以上,这时铝合金机械性能开始下降。

达到3马赫时,表面温度会达到230℃以上,这时不锈钢机械性能也开始下降。

而高温钛合金,500℃仍可以保持很好的强度性能。

耐低温:钛合金在-196℃的低温条件下也能保持良好的塑性,不像钢那样容易变脆,因此是航空航天的液氢贮箱的好材料。

耐腐蚀:纯钛在空气中非常容易形成一层致密、附着力强、惰性极大的氧化膜,在315℃以下耐腐蚀性都极强,而且氧化膜即使被机械磨损,也会很快自愈再生。

因此,钛与碳氢化合物几乎不反应,这一性质使得钛阀门和管道接头在石油化学工业广泛应用。

同样因为耐腐蚀,钛可以在海水中长期浸泡无恙(见表1)。

表1:各金属在不同海水中腐蚀83天的情况低磁性:钛基本上没有磁性,用钛建造的军舰、潜艇可以避免磁性水雷的攻击。

苏联的一艘台风级核潜艇采用9 000吨钛合金做外壳,也是利用了钛的耐腐蚀和低磁性的性质。

此外,还有三项功能,主要表现在钛合金,而不是纯钛上。

能记忆:钛合金在低温下施加外力塑性变形,除去外力后加温到一定程度,能恢复到原来形状。

比如中国研制的钛镍Ti-50Ni50合金, 就有2个温度-形状记忆点:0-37℃,和100-130℃。

金属钛百科知识大全化学篇

金属钛百科知识大全化学篇

金属钛百科知识大全化学篇
苏霍姆林斯基说:让学生变得聪明的方法,不是补课,不是增加作业量,而是阅读、阅读、再阅读。

学生知识的获取、才能的进步、思想的启迪、情感的熏陶、品质的铸就很大程度上来源于阅读。

我们应该重视它,欢迎阅读金属钛百科知识大全化学篇。

金属钛
1.物质的理化常数:
国标编号41504
CAS号7440-32-6
中文名称金属钛
英文名称titanium
别名钛粉;海绵钛粉
分子式Ti外观与性状钛为银白色,粉末为深灰色或黑色并发亮,或硬的钢色立方结晶
分子量47.90沸点3530℃
熔点1720℃ 溶解性不溶于水,溶于氢氟酸、硝酸、浓硫酸密度相对密度(水=1)4.5稳定性稳定
危险标记8(易燃固体)主要用途用于合金制造等
2.对环境的影响:
一、安康危害
侵入途径:吸入、食入。

安康危害:吸入后对上呼吸道有刺激性,引起咳嗽、胸部紧束感或疼痛。

二、毒理学资料及环境行为
危险特性:金属钛粉尘具有爆炸性,遇热、明火或发生化学反响会燃烧爆炸。

其粉体化学活性很高,在空气中能自燃。

金属钛不仅能在空气中燃烧,也能在二氧化碳或氮气中燃烧。

高温时易与卤素、氧、硫、氮化合。

燃烧(分解)产物:氧化钛。

感谢阅读金属钛百科知识大全化学篇,希望大家从中得到启发。

钛金属基础知识

钛金属基础知识

钛金属基础知识一、钛的发展史 1791年英国牧师W.格雷戈尔(Gregor)在黑磁铁矿中发现了一种新的金属元素。

1795年德国化学家M.H.克拉普鲁斯(Klaproth)在研究金红石时也发现了该元素,并以希腊神Titans命名之。

1910年美国科学家M.A.亨特(Hunter)首次用钠还原TiCI:制取了纯钛。

1940年卢森堡科学家W.J.克劳尔(kroll)用镁还原TiCl:制得了纯钛。

从此,镁还原法(又称为克劳尔法)和钠还原法(又称为亨特法)成为生产海绵钛的工业方法。

美国在1948年用镁还原法制出2t海绵钛,从此达到了工业生产规模。

随后,英国、日/本、前苏联和中国也相继进入工业化生产,其中主要的产钛大国为前苏联、日/本和美国。

钛是一种新金属,由于它具有一系列优异特性,被广泛用于航空、航天、化工、石油、冶金、轻工、电力、海水淡化、舰艇和日常生活器具等工业生产中,它被誉为现代金属。

金属钛生产从1948年至今才有半个世纪的历史,它是伴随着航空和航天工业而发展起来的新兴工业。

它的发展经受了数次大起大落,这是因为钛与飞机制造业有关的缘故。

但总的说来,钛发展的速度是很快的,它超过了任何一种其他有色金属的发展速度。

这从全世界海绵钛工业发展情况可以看出:海绵钛生产规模60年代为60kt/a,70年代为1lOkt/a,80年代为130kt/a,到1992年已达140kt/a。

实际产量1990年达到历史最高水平,为105kt/a。

目前,世界海绵钛生产厂家和生产能力列于表1—1。

进入90年代后,由于**钛量减少和俄罗斯等一些国家抛售库存海绵钛,使前几年市场疲软。

1995年钛的市场开始回升,主要由于B777等民用飞机和高尔夫球杆等民用钛量大幅度增加,1996年钛的需求量达到一个新的高点。

专家预测今后几年内钛的 需求量将继续较大幅度增长。

目前妨碍钛应用的主要原因是价格贵。

可以预料,随着科学技术的进步和钛生产工艺的不断完善、扩大企业的生产能力和提高管理水平、进一步降低钛制品的成本, 必然会开拓出更广泛的钛市场。

钛的基本知识

钛的基本知识

世上无难事,只要肯攀登钛的基本知识钛是一种化学元素,它的化学符号是Ti,它的原子序数是22,是一种银色的过渡金属。

比重4.5,熔点1668C。

他用希腊神话中大地之子泰坦(Titan)的名字来命名(中文按它原文名称的译音,定名为钛)。

在古希腊,泰坦精神就是勇往直前的同义词,用titanium 的名字来命名表示金属钛所具有的天然强度。

钛是一种很特别的金属,质地非常轻盈,却又十分坚韧和耐腐蚀,它不会像银会变黑,在常温下终身保持本身的色调。

钛的熔点与铂金相差不多,因此常用于航天.军工精密部件。

加上电流和化学处理后,会产生不同的颜色。

钛如同它的名字一样是一种具有英雄气概的金属,银亮,轻盈,坚牢。

在化学上,大名鼎鼎的强腐蚀剂王水能够吞噬白银、黄金,以至把号称不锈的不锈钢侵蚀,变得锈迹斑驳,面目全非。

然而,王水对钛却无可奈何。

在王水中浸泡了几年的钛,依旧锃亮,光彩照人!有优异的抗酸碱腐蚀性;若把钛加到不锈钢中,只加百分之一左右,就大大提高抗锈本领。

常温时钛在空气中稳定;因为钛具有密度小、耐高温、耐腐蚀等优良的特性,钛合金强度高,它密度小,强度大,密度是钢铁的一半而强度和钢铁差不多;钛既耐高温,又耐低温。

在- 253℃~500℃这样宽的温度范围内都能保持高强度。

这些优点正是太空金属所必备的。

钛的合金是制做火箭发动机的壳体及人造卫星、宇宙飞船的好材料。

钛有太空金属之称。

由于钛有这些优点,所以50年代以来,一跃成为突出的稀有金属。

钛是一种纯性金属,正因为钛金属的纯,故物质和它接触的时候,不会产生化学反应。

也就是说,因为钛的耐腐蚀性、稳定性高,使它在和人长期接触以后也不影响其本质,所以不会造成人的过敏,它是唯一对人类植物神经和味觉没有任何影响的金属。

钛又被人们称为亲生物金属。

钛在医学上有着独特的用途。

在骨头损伤处,用钛片和钛螺丝钉固定好,过几个月,骨头。

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钛的发现及命名英国牧师格雷戈尔,是一位矿物爱好者,家中陈列着五颜六色的矿石标本。

1791年,他在默纳陈河谷中采集到一种黑色磁性砂,新自动手分析这黑色磁性砂的组成,发现除含有磁铁矿、氧化硅外,还有近一半的棕红色粉未。

为解开棕红色粉未之谜,他做了大量的试验。

最后,他确信这棕红色粉未中含有一种尚未被人们发现的新金属元素。

所以,人们就以发现地“默纳陈”给这种新镏金属元素命了名。

1795年,奥地利科学家克拉普罗特在研究匈牙利出产的金红石时,也发现了格雷戈尔发现的那种奇石物质。

便给它起了新名-钛。

意思是说,这种金属像古希腊神话中的大力士神“泰坦”那样力大无比。

钛的性质钛是银白色金属,熔点为1667℃,密度为4.5克/厘米3。

其化学性质与锆相似,而在水溶液中低价钛的某些性质又与钒相似。

钛在高温下易与多种气体反应,是良好的吸气剂。

在一定温度下它能吸氢,温度升高时又能放氢,可用作贮氢材料。

由于钛表面能生成致密的氧化膜,有保护作用,所以钛在海水和大多数酸、碱、盐中有良好的耐蚀性。

钛是化学活性高的金属,高温下能和多种元素反应而受到污染,因而给熔炼、铸造、热加工和热处理带来一定困难,钛在自然界中分布极广,地壳中钛的含量,仅次于铝、铁、镁等。

比常见的铜、铅和锌的总量还要多。

近十年来,由于钛被广泛应用,开发速度加快,被称为倔起的“第三金属”。

已发现含钛1%以上的矿物有80多种,但目前工业上使用的仅有金红石和钛铁矿两种。

钛的用途钛的强度大,纯钛抗拉强度最高可达180kg/mm2。

有些钢的强度高于钛合金,但钛合金的比强度(抗拉强度和密度之比)却超过优质钢。

钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性,故多用作飞机发动机零件和火箭、导弹结构件。

钛合金还可作燃料和氧化剂的储箱以及高压容器。

现在已有用钛合金制造自动步枪,迫击炮座板及无后座力炮的发射管。

在石油工业上主要作各种容器。

现在已有用钛合金制造自动步枪,迫击炮座板及无后座力炮的发射管。

在石油工业上主要作各种容器、反应器、热交换器、蒸馏塔、管道、泵和阀等,钛可用作电极和发电站的冷凝器,以及环境污染控制装置。

钛镍形状记忆合金在仪器仪表上已广泛应用。

在医疗中,钛可作人造骨头和各种器具。

钛还是炼钢的脱氧剂和不锈钢以及合金钢的组元。

钛白粉是颜料和油漆的良好原料。

碳化钛,碳(氢)化钛是新型硬质合金材料。

氮化钛颜色近于黄金,在装饰方面应用广泛。

金属
钛的诞生格雷戈尔和克拉普罗特两人发现了钛,但并没得到钛。

克拉普罗特渴望早日能从胎氧化物中分离出钛金属,可是进行了一系列试验之后,始终未获成功:因为钛与氧的亲合力太大,不易释出,所以许多化学家为提取纯钛而作的努力,都以失败告终。

后来,人们发现,在800℃的高温下,钛容易与氯结合,可用氯取代氧,生成一种新物质——四氯化钛。

1910年,美国人亨特用金属钠还原四氯化钛,制得总重量不到1克、纯度高达99.9%的金属钛。

1932年,卢森堡科学家克劳尔用钙还原四氯化钛的制得了钛。

1940年,他又在氩气保护下,用镁还原四氯化钛制得钛——即常称镁还原法的海绵钛,这才为钛的现代工业生产奠定了基础。

为什么把钛称为稀有金属据地质探明,钛在地球上的储存量非常丰富,总共约7.7亿吨之多,是储量最多的元素之一。

那么,为什么把钛称为稀有金属呢?这有历史和显示的原因。

从历史原因上看,由于钛与氧的亲和力特别强,以致从1791年发现钛到1910年,近120年内,人们没能看到金属钛是什么样子。

1910年,美国人费了九牛二虎之力提炼出不到1克的钛金属。

故把钛划入稀有金属系列。

从现实原因上看,金属钛的性能、冶炼方法和用途具有其它稀有金属的特点。

所以,人们至今仍把这种并非稀有的钛称为稀有金属。

钛与植物如今,人们都知道稀土对农作物的增产有很大影响。

然而,钛对农作物的影响也不小。

匈牙利布达佩斯园艺学院的研究人员使用“钛激素”做肥料,受到了明显效果,我国科技工作者研制的“钛微肥”正在大面积试用。

这种肥料用于西红柿、糖用甜菜、玉米,可提高产量约5%—15%;用于葡萄可增加含滩量和维生素;用于苹果树最好,不仅大幅度提高产量,而且使苹果更香甜可口。

目前,钛在农作物上的应用,正引起各国科学家的重视。

烟幕伪装——四氯化钛的妙用烟幕伪装是一种既古老而又具有现实意义的伪装手段。

它可以起到遮蔽目标、迷惑对方的作用,在现代战争中被经常采用。

在第一次世界大战中,德军最先使用了烟幕弹,曾经在康勃雷地区迷惑了英国的一支坦克部队,使他们误入德军包围圈,结果全军被歼。

第四次中东战争开始阶段,埃及用反坦克导弹,仅两小时就击毁以军坦克130多辆。

后来以军大量施放烟幕,损失减少70%。

这些事实,引起各国的注意。

具有防可见光、雷达、红外线侦察的多性能烟幕,大豆由有色金属离子和化合物组成。

目前,烟幕伪装效果好的一个方法是施放一种钛的化合物——四氯化钛,它造成的烟幕延续时间长。

能吹气成型的金属——
钛现在有一种叫做超塑性成行和熔接技术,用吹气加工钛材零件的新工艺。

在航空和航天工业上所用的钛材零部件,由于用传统的机械加工工艺袄浪费掉70%的钛,致使成品价格昂贵。

采用新工艺后,钛的损耗可降低到10%,而且简化了工艺流程,既省工,又省料。

新的工艺方法是按一定形态把钛板材切割下来,垛合在一起焊牢成气密袋,然后把它放入模具,加热至950℃左右,使钛达到“超塑性状态”,同时吹气,使它胀开紧贴住模具内壁,于是一只零件就这样被加工出来了。

钛矿之乡——海南岛广东省的海南岛蕴藏着丰富的钛铁矿资源,开采钛砂的矿点有250多个。

从文昌县铺前港到南部三亚市的“天涯海角”,在长达500多公里的东海岸线上,几乎到处都有钛铁矿。

西海岸的钛铁胯骨内资源虽不如东海岸丰富,但储量之多也是少见的。

据勘察资料表明,广东省的海滨砂矿型钛矿石占全国总储量的85%,而海南岛的钛铁矿则占广东省储量的80%。

因此海南岛素有“钛矿之乡”的美称/ 海南岛的海滨砂矿不仅钛的含量高,而且伴有大量的锆英石、独居石、金红石、黄金、锡石等十多种矿物。

攀西地区钛资源世界驰名攀西大陆古裂谷带,宽100余公里,是距今月2—3亿年钱就形成的一条古裂谷带。

这条裂谷带地址构造复杂,岩浆及地震活动频繁,岩石类型多样。

因而,它得天独厚,矿藏丰富,是一个罕见的“聚宝盆”。

已发现的矿藏有55种,其中含有钛、钼、镍、钒、金、铂族金属、稀土和稀有金属等多种有色金属。

具有工业储量的矿产有44种,成矿区有1599余处,大中型矿产地有90多处。

现已探明,仅钒钛磁铁矿的储量约近100亿吨,居全国第一位,在世界上也有重要地位。

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