金属材料_钛及钛合金
钛合金是金属材料吗
钛合金是金属材料吗
钛合金是一种金属材料，它由钛和其他金属元素组成。
钛合金具有低密度、高
强度、耐腐蚀等优良性能，因此被广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械等领域。
钛合金的研究和应用对于推动现代工业的发展起到了重要作用。
钛合金由于其优异的性能，在航空航天领域得到了广泛应用。
它具有较高的强
度和较低的密度，能够满足飞机和航天器对于轻量化的要求。
同时，钛合金还具有良好的耐腐蚀性能，在极端的环境下能够保持稳定的性能。
因此，钛合金被用于制造飞机发动机零部件、航天器结构件等，为航空航天领域的发展做出了重要贡献。
在汽车工业中，钛合金也发挥着重要作用。
由于钛合金具有良好的强度和耐腐
蚀性能，因此被广泛应用于汽车发动机、排气系统、悬挂系统等零部件的制造中。
与传统的钢铁材料相比，钛合金能够减轻汽车的重量，提高燃油效率，同时也能够提高汽车的安全性能。
因此，钛合金在汽车工业中具有广阔的应用前景。
此外，钛合金还被广泛应用于医疗器械领域。
由于钛合金具有生物相容性好、
不易引起过敏反应等特点，因此被用于制造人工关节、牙科种植体、内部固定装置等医疗器械。
钛合金的应用不仅提高了医疗器械的质量，也提升了患者的生活质量，为医疗健康事业做出了重要贡献。
总的来说，钛合金是一种重要的金属材料，它具有优异的性能，在航空航天、
汽车、医疗器械等领域都有着广泛的应用。
随着科学技术的不断进步，相信钛合金在未来会有更广阔的发展前景。
钛及钛合金简介
钛（Ti）一、简介钛化学符号Ti，被认为是一种稀有金属，是一种银白色的过渡金属，其特征为重量轻、强度高、具金属光泽。
钛具有稳定的化学性质，有良好的抗腐蚀能力（包括海水、王水及氯气，而且钛放入海底20~50年均不会被腐蚀），亦有良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度等优秀特性。
二、相关参数1.钛的强度大，纯钛抗拉强度最高可达180kg/mm²，钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性，其“比强度”位于金属之首。
2.钛的密度为4.506-4.516g/cm³，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。
3.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[5] 原子·度，热焓1149卡/克原子，熵为7.33卡/克原子·度。
4.金属钛是顺磁性物质，导磁率为1.00004。
5.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%。
三、钛的十大特性1.密度小，比强度高，金属钛的密度为4.51g/立方厘米，高于铝而低于钢、铜、镍，但比强度位于金属之首。
2.耐腐蚀性能，不受大气和海水的影响。
在常温下，不会被7%以下盐酸、5%以下硫酸、硝酸、王水或稀碱溶液所腐蚀。
3.耐热性能好，新型钛合金可在600℃或更高的温度下长期使用。
4.耐低温性能好，在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性，避免了金属冷脆性。
5.抗阻尼性能强，钛受到机械振动、电振动后，与钢、铜金属相比，其自身振动衰减时间最长。
6.无磁性、无毒，钛是无磁性金属，在很大的磁场中也不会被磁化，且无毒。
7.抗拉强度与其屈服强度接近，钛的这一性能说明了其屈强比（抗拉强度/屈服强度）高，表示了金属钛材料在成形时塑性变形差。
钛及钛合金知识
第3章钛及钛合金3.1 概述3.2 纯钛3.3 钛合金3.4 钛合金的应用3.1 概述1791年英国化学家格雷戈尔研究钛铁矿和金红石时发现了钛。
1795年，德国化学家克拉普罗特在分析匈牙利产的金红石时也发现了这种元素。
格雷戈尔和克拉普罗特当时所发现的钛是粉末状的二氧化钛，而不是金属钛。
到1910年美国化学家亨特第一次制得纯度达99.9%的金属钛。
钛在地壳中的丰度占第七位，0.42%，金属占第四位（铝、铁、镁、钛）。
以钛铁矿或金红石为原料生产出高纯度四氯化钛，再用镁作为还原剂将四氯化钛中的钛还原出来，由于还原后得到钛类似海绵状所以称为海绵钛，最后以海绵钛为原料生产出钛材和钛粉。
1947年才开始冶炼，当年产量只有2吨。
1955年产量2万吨。
1975年产量7万吨。
2006年产量14万吨钛的硬度与钢铁差不多，而它的重量几乎只有同体积钢铁的一半，钛虽然比铝重，它的硬度却比铝大2倍。
在宇宙火箭和导弹中，已大量用钛代替钢铁。
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。
3.2 纯钛⑴密度小，比强度高：钛密度为4.51g/cm3，约为钢或镍合金的一半。
比强度高于铝合金及高合金钢。
⑵导热系数小：钛的导热系数小，是低碳钢的五分之一，铜的二十五分之一。
⑶无磁性，无毒：钛是无磁性金属，在很大的磁场中不被磁化，无毒且与人体组织及血液有很好的相容性。
⑷抗阻尼性能强：钛受到机械振动及电振动后，与钢、铜相比，其自身振动衰减时间最长。
⑸耐热性强：因熔点高，使得钛被列为耐高温金属。
⑹耐低温：可在低温下保持良好的韧性及塑性，是低温容器的理想材料。
⑺吸气性能高：钛的化学性质非常活泼，在高温下容易与碳、氢、氮及氧发生反应。
⑻耐腐蚀性佳：在空气中或含氧的介质中，钛表面生成一层致密的、附著力强、惰性大的氧化膜，保护钛基体不被腐蚀。
物理性能：属第四副族ⅣB族元素，原子序数为22，原子量为47.9。
有两种同素异晶体，其转变温度为882.5℃。
钛合金是金属材料吗
钛合金是金属材料吗钛合金，顾名思义，是由钛和其他金属元素组成的合金材料。
钛合金因其优异的性能，在航空航天、汽车、医疗器械等领域得到了广泛的应用。
但是，钛合金到底是不是金属材料呢？这个问题或许并不是那么简单。
首先，我们来看一下什么是金属材料。
金属材料是由金属元素组成的材料，具有良好的导电性、导热性、延展性和韧性等特点。
而钛合金中含有钛元素，钛在元素周期表中属于过渡金属，因此钛合金在化学性质上也表现出金属的特点，比如良好的导电性和导热性。
因此，从化学性质上来看，钛合金可以被归类为金属材料。
其次，我们来看一下钛合金的物理性质。
钛合金具有较低的密度、高的强度和良好的耐腐蚀性，这些特点使得钛合金在航空航天领域得到了广泛的应用。
而这些特点也是金属材料的一些典型特征。
因此，从物理性质上来看，钛合金也可以被归类为金属材料。
然而，钛合金也存在一些特殊的性质。
比如，钛合金具有较高的熔点和难以加工的特点，这使得钛合金的加工成本较高。
另外，钛合金还具有良好的生物相容性，因此在医疗器械领域得到了广泛的应用。
这些特殊的性质使得钛合金与传统的金属材料有所不同。
综上所述，钛合金在化学性质和物理性质上都表现出了金属材料的特点，但是在一些特殊的性质上又与传统的金属材料有所不同。
因此，我们可以得出结论，钛合金可以被归类为金属材料，但是在一些特殊的性质上又有所不同。
这也使得钛合金成为了一种特殊的金属材料，具有广泛的应用前景。
总之，钛合金是一种重要的材料，其独特的性能使得它在各个领域都有着重要的应用。
对于钛合金究竟是不是金属材料，我们需要从不同的角度去理解和认识，才能更好地应用和发展这一重要的材料。
希望本文能够对您有所帮助，谢谢阅读。
钛及钛合金的应用领域
钛及钛合金的应用领域
钛及钛合金是一种高性能金属材料，其具有优异的机械性能、高温耐蚀性、生物相容性等特点，广泛应用于以下领域：
1. 航空航天领域：钛及钛合金是航空航天领域中重要的结构材料，可用于制造发动机零件、飞机外壳、导弹组件、卫星构件等。
2. 医疗器械领域：钛及钛合金具有生物相容性良好、抗腐蚀性能强的特点，可用于制造人工骨骼、牙植入体、心脏起搏器等医疗器械。
3. 传媒设备领域：钛及钛合金可用于制造光学设备、摄像机、麦克风等配件，在光学性能、耐磨性、强度等方面均有优异表现。
4. 化工设备领域：钛及钛合金在化工设备领域中具有较好的耐蚀性能，可用于制造酸碱容器、海水淡化设备、化工泵等。
5. 汽车制造领域：钛及钛合金可用于制造发动机零件、排气系统、转向部件、制动系统等汽车配件，其高强度、轻量化优势被广泛应用于高端汽车制造。
6. 体育运动领域：根据人体工程学设计制造的钛合金高尔夫球杆、网球拍等运动设备，由于重量轻、强度高等特点，被广泛应用于像高尔夫、网球等体育运动项目中。
国内外常用钛及钛合金牌号
国内外常用钛及钛合金牌号钛是一种广泛应用于工业领域的金属材料，具有良好的机械性能、化学稳定性和耐腐蚀性能。
常见的钛及钛合金牌号有国内牌号TA1、TA2、TA3、TA4等，国际牌号有Grade 1、Grade 2、Grade 5、Grade 9等。
TA1是中国钛标准GB/T 3620.1-2007中规定的一种纯钛，化学成分要求中钛元素含量不少于99.5%，机械性能要求中0.2%抗拉强度不少于240MPa，延伸率不少于24%。
TA1具有优异的腐蚀抗性，可以在强酸、碱等腐蚀介质中长期使用，常用于制作化工设备、海水淡化设备、医疗器械等。
TA2是一种常见的工业纯钛，也是中国标准GB/T 3620.1-2007中规定的纯钛牌号之一。
其化学成分要求中钛元素含量不少于99.5%，机械性能要求中0.2%抗拉强度不少于450MPa，延伸率不少于18%。
TA2具有良好的可锻性和可焊性，常用于制造化工设备、海洋工程、航空航天等领域。
TA3是国内的一种α+β相钛合金，化学成分中钛元素含量不少于99.5%，铁含量不大于0.30%，机械性能要求中抗拉强度不少于540MPa，延伸率不少于15%。
TA3具有良好的塑性和可焊性，常用于制造化工设备、海洋工程、航空航天等领域。
TA4是中国国内新版的一种α相钛合金，主要改进了化学成分和机械性能，相较于TA3具有更高的抗拉强度和延伸率。
TA4的化学成分要求中钛元素含量不少于99.7%，铁含量不大于0.20%，机械性能要求中抗拉强度不少于620MPa，延伸率不少于13%。
TA4广泛应用于航空航天、船舶工程、化工设备等领域。
Grade 1是美国钛协会（ASTM）标准中规定的纯钛牌号，化学成分要求中钛元素含量不少于99.5%，机械性能要求中抗拉强度不少于240MPa，延伸率不少于24%。
Grade 1具有良好的腐蚀抗性和可锻性，广泛应用于航空航天、化工设备、医疗器械等领域。
Grade 2是ASTM标准中的一种工业纯钛牌号，化学成分要求中钛元素含量不少于99.0%，机械性能要求中抗拉强度不少于345MPa，延伸率不少于20%。
钛及钛合金基础资料
钛合金TA7（Ti-5Al-2.5Sn）,TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等为代表的低温钛合金,其强度随温度的降低而提高,但塑性变化却不大。
在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性,避免了金属冷脆性,是低温容器,贮箱等设备的理想材料。
产品名称：钛丝材质：Gr1,Gr2,Gr3,Gr5,Gr5 ELI,TA1,TA2,TC4,BT-14执行标准：GB/T3623-98,AWSA5.16 AMS,ASTMF 136-84,ASTM F67产品名称:钛棒材质:Gr1,Gr2,Gr3,Gr4,Gr5,Gr7,Gr11,Gr12TA0 TA1 TA2 TA3 TA4 TA5 TA6 TA7TA9 TA10 TC1 TC2 TC3 TC4 Ti6AL-4V ELT执行标准:GB/T2965-98,ASTM B 348-83,ASTM F136-95,AMS4928,ASTM F67产品规格：直径3---200mm产品名称：钛板材质: Gr1 Gr2 Gr3 Gr4 Gr5 Gr7 Gr11 Gr12TA0 TA1 TA2 TA3 TA4 TA5 TA6 TA7 TA9TA10 TC1 TC2 TC3 TC4 TB2产品规格:厚度0.3---60mm宽度：600---1400mm长度：大于2000mm执行标准：GB/T3621-94 ASTM B265-ASME GB/T4845-93AMS供货形式：热轧退火钛标准件材质：纯钛（Gr1,Gr2），合金（6Al-4V)种类：钛螺丝，钛标准件，钛垫片钛螺丝标准类型：多款选择，样品或现货钛螺丝类别有：平头十字机丝、平头内六角机丝、平头机丝半牙、半圆头内六角机丝、半圆头十字机丝、大扁头内六角机丝钛螺丝规格有：M3、M4、M5、M6、M8、M10、M12、M14、M16、M8、M20、M22、M24、M26、M28、M30产品名称：钛管材质：Gr1 Gr2 Gr3 Gr7 Gr9 Gr12 Gr23执行标准：ASTM B338,ASTM B337, GB/T3624,GB/T3625产品规格：外径5.0---144mm壁厚0.3--20mm供货形式：无缝管，焊接管钛铜复合/钛包铜棒钛铜复合棒的性能：钛铜复合棒作为金属阳极的主要部件，其作用有以下３点：一：支撑阳极；钛铜复合棒具有一定的强度和抗弯曲性能，复合棒材的屈服强度达到１２８ＭＰa，充分满足生产设计要求。
钛和钛合金的介绍
钛和钛合金的介绍
钛，是一种金属元素，它的化学符号是Ti，原子序数是17。
它和其他金属元素相比，既不能像铁那样形成金属间化合物（如TiC），也不能像钛那样形成氧化物（如TiO）。
因此，钛在工业
上被广泛用于制造火箭的推进系统、化工设备、飞机发动机、医
疗器械和军事上的防辐射设备等。
钛合金是一种比强度很高的材料，在航空航天领域中应用广泛。
它是一种比较难熔的金属，熔点和沸点都很低，在空气中不
易氧化。
钛合金的强度很高，比强度一般在35以上。
但它的延
展性和耐热性差，受高温作用容易被氧化而失去强度。
钛合金分为两大类：一类是普通钛合金；另一类是超低钛合
金（一般为Ti-6Al-4V）。
普通钛合金是由钛、铜、铝等元素组成的铁基和铝基合金。
超低钛合金由钛、镍、铁和铜组成。
目前，
美国已将镍和铁等元素掺入超低钛合金中，提高了超低钛合金的
强度和韧性。
钛及钛合金在常温下具有很好的强度和韧性，但在高温下强
度和韧性急剧下降。
—— 1 —1 —。
钛及钛合金的应用
钛及钛合金的应用钛及钛合金是当今世界上最为具有前途的材料之一，因其优异的物理化学性质和良好的生物相容性，已经在航空、航天、医疗器械、化工、纺织、船舶、汽车、电子等领域广泛应用。
本文将介绍钛及钛合金的特性、加工及应用。
一、钛及钛合金的特性1.优异的机械性能：钛及钛合金的比强度、比刚度高于其他金属材料，弹性模量与钢相仿，但比钢轻近一半，同时具有良好的抗腐蚀性和高温抗氧化性能。
2.良好的生物相容性：由于金属表面的钝化膜和生物组织的相似性，钛及其合金在医疗领域应用广泛，能够与人体组织良好地结合，产生较少的副作用和排异反应，目前已广泛应用于人工关节、牙科、外科、整形手术等领域。
3.优秀的耐蚀性：钛及其合金具有良好的耐腐蚀性，能够在强酸、强碱、高盐或高温等较恶劣的环境中使用，并保持良好的物理化学性能。
二、钛及钛合金的加工钛及钛合金的加工比较困难，因为其化学稳定性比较强，强度较高且属于非常难切的金属材料。
因此，钛及其合金的加工需要采用特殊设备和工具，并且在加工过程中需要保证工作环境的洁净和干燥，以避免金属表面的氧化和污染，从而保证产品的质量和性能。
钛及钛合金的加工方法包括：锻造、轧制、拉伸、挤压、冲压等，此外钛及钛合金还可以采用CNC精密加工、电解抛光、光学加工等高端加工方法。
采用这些加工方法能够保证其精度高、表面光洁度好，能够满足不同领域中对材料性能要求的不同需求。
三、钛及钛合金的应用1.航空、航天领域：由于钛及钛合金的比重轻、机械强度高、抗腐蚀性强、及高温抗氧化性等优点，已经在航空、航天领域广泛应用，例如飞机机身、导弹发动机、卫星外壳等。
2.医疗器械领域：钛及钛合金在医疗器械领域应用广泛，例如人工关节、康复设备、牙科植体、眼科手术器械等。
3.化工领域：在化工领域中的应用主要体现在防腐蚀、高温、高压的设备等如化工催化剂、电解槽、填料等。
4.纺织、船舶、汽车等领域：钛及钛合金具有良好的耐腐蚀性和高温性能，可以用于制造纺织用染色罐、船舶用装饰件和汽车的排气管和消音器等。
全方位的讲解钛及钛合金材料_钛及钛合金_
160
5 级 MHT-200 98.5 0.40 0.06 0.30 0.05 0.10 0.30 0.08 0.15 0.030
200
化学成分
牌号
Ti
组
Fe
TA0 工业纯钛 余量 0.15 TA1 工业纯钛 余量 0.25 TA2 工业纯钛 余量 0.30 TA3 工业纯钛 余量 0.40
4. 钛合金
所以，实际再结晶退火温度：工业纯钛为 650-700℃； TC4 钛合金为 800-850℃。
（2） 消除应力退火 消除金属材料因变形加工、切削加工、焊接加工及深加工制造 等过程引起的内部应力，又不发生再结晶的退火称为消除应力退火。 如：工业纯钛消除应力退火温度 550-600℃，TC4 钛合金消除应 力退火温度 550-600℃。 4. 加热 （1） 非真空加热
产品的出炉温度＜200℃才能保证钛的表面不被氧化， 呈银白色的金属钛本色。
3. 退火 对产品加热到适合温度，保温一定时间，使其冷却，获
得接近平衡状态组织的热处理工艺称为退火。 退火目的是均匀化学成分，改善机械性能和工艺性能。例如：
消除因加工引起的硬化、如消除内应力、如实现再结晶、如真空退火 除气（一般是氢气）等。
江西工埠集团 詹小辉
（1）再结晶退火 对冷变形和热变形的金属加热到高于再结晶温度，使其破碎的
晶粒和拉长的晶粒重新成核并长大成为细小的等轴晶粒，不禁消除了 加工引起的硬化，还恢复了加工变形能力，这称为再结晶退火。
考虑再结晶退火温度受产品变形率和原始晶粒的大小等影响因 素，再结晶温度要比理论讲的再结晶温度高出 100-150℃为宜。
江西工埠集团 詹小辉
长发生了塑性变形称为压。
②轧制
使用两个旋转的轧辊之间的空隙或模具孔，对钛坯料加力，使
简述钛及钛合金的特点
简述钛及钛合金的特点钛及钛合金是一种重要的金属材料，具有许多独特的特点。
钛是一种轻质、高强度的金属，具有良好的耐腐蚀性和生物相容性。
钛合金是由钛与其他元素（如铝、钒、镁等）合金化而成，可以进一步改善钛的性能。
钛及钛合金具有良好的耐腐蚀性。
钛具有一种致密的氧化层，可以有效地防止钛与外界环境中的氧、水等物质发生反应，从而具有较强的抗腐蚀性。
此外，钛合金中添加的其他元素还可以进一步提高钛的耐腐蚀性能，使其在酸、碱、盐等恶劣环境下具有更好的稳定性。
钛及钛合金具有良好的生物相容性。
由于钛具有低的密度和良好的耐腐蚀性，因此被广泛用于医疗领域。
钛材料可以与人体组织良好地相容，不会引起排异反应或过敏反应。
因此，钛及钛合金常用于制作人工骨骼、人工关节、牙科种植体等医疗器械。
钛及钛合金具有较高的强度和优良的机械性能。
钛具有较高的比强度，即单位质量的材料所能承受的最大应力相对较高。
钛合金中添加的其他元素可以进一步增强钛的强度和硬度，使其具有更好的抗拉、抗压和抗疲劳性能。
因此，钛及钛合金广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域，用于制造飞机、火箭、汽车零部件等。
钛及钛合金还具有良好的热稳定性和耐高温性能。
钛的熔点较高，达到约1668℃，并且在高温下仍然保持较好的力学性能。
钛合金中添加的其他元素可以进一步提高钛的耐高温性能，使其在高温环境下仍能保持较好的强度和稳定性。
因此，钛及钛合金常用于制造航空发动机、航天器结构件等高温工作条件下的零部件。
钛及钛合金具有良好的加工性能。
钛具有良好的可塑性和可锻性，可以通过热加工和冷加工等方式进行成型。
此外，钛合金还具有较好的焊接性和切削性，便于进行组装和加工。
因此，钛及钛合金可以满足不同领域对于材料加工性能的需求。
钛及钛合金具有耐腐蚀性、生物相容性、高强度、优良的机械性能、热稳定性和加工性能等特点。
这些特点使得钛及钛合金在航空航天、汽车、医疗器械等领域得到广泛应用，并具有重要的经济和社会价值。
钛及钛合金分类
钛及钛合金分类钛是一种具有广泛应用前景的金属材料，它具有低密度、高强度、优异的耐腐蚀性能等特点，因此被广泛应用于航空航天、汽车、化工等众多领域。
钛的分类主要基于其合金成分、晶体结构和加工工艺等方面的不同。
本文将介绍钛及钛合金的分类，并对每一类进行详细的描述。
一、钛的分类1.按合金成分分类根据合金中所包含的元素种类和含量不同，钛可以分为纯钛和合金钛两类。
纯钛: 纯钛是指含有至少99.5%纯度的钛。
它具有优良的耐腐蚀性、低密度、高强度和良好的可锻性。
纯钛广泛应用于航空航天、医疗器械等领域。
合金钛: 合金钛是指将其他金属元素合金化到钛中，以改变钛的物理和化学性质。
常见的合金钛包括钛铝合金、钛镁合金、钛锆合金等。
2.按晶体结构分类钛及钛合金可分为α型钛合金、β型钛合金、α-β型钛合金和亚共析钛合金等几种晶体结构分类。
α型钛合金: α型钛合金主要是由α相组成，具有良好的可塑性和焊接性能，在航空航天和海洋工程等领域有广泛应用。
β型钛合金: β型钛合金主要由β相组成，具有高强度和优异的耐热性能。
它被广泛应用于航空发动机和高温设备等领域。
α-β型钛合金: α-β型钛合金同时包含α相和β相，具有良好的机械性能和耐腐蚀性能，在制造航空器结构材料和骨科植入材料方面具有重要应用价值。
亚共析钛合金: 亚共析钛合金是指在合金中含有亚共析相，具有良好的耐腐蚀性和高温强度，被广泛应用于核工业和航空航天工业等领域。
二、钛合金的分类1.按合金元素分类根据合金中所添加的元素种类和含量不同，钛合金可以分为钛铝合金、钛镁合金、钛锆合金等。
钛铝合金: 钛铝合金以铝作为主要合金元素，并添加其他元素如钼、锡等，具有高强度和良好的热处理性能。
钛镁合金: 钛镁合金以镁作为主要合金元素，并添加少量的锆、铝等元素，具有轻质和高强度的特点。
钛锆合金: 钛锆合金以锆作为主要合金元素，并添加小量的铁、铬等元素，具有良好的耐腐蚀性和高温强度。
2.按应用领域分类根据钛合金在不同领域的应用特点，钛合金可以分为航空航天钛合金、生物医用钛合金、汽车用钛合金等。
《钛及钛合金》课件
1
钛合金材料的开发
近年来，随着人们对材料性能和应用领域的不断深入研究和探索，钛合金材料的 开发将会更加高效和精准。
2
制备工艺的优化
随着制造技术的不断进步，钛及钛合金的制备工艺和生产成本也会不断优化和降 低。
3
应用领域的扩大
除了传统的航空、医疗等领域，钛及钛合金材料还有更多的应用潜力和发展空间， 如军事、能源等领域。
《钛及钛合金》PPT课件
钛及钛合金是一种具有广泛应用前景的材料，在航空航天、医疗器械、3D打 印等领域得到了广泛的应用。
钛元素的特点
基本性质
钛是一种具有低密度、高强度、优异的耐腐蚀性和生物相容性的金属元素，是制造高科技产 品和高质量钢材的重要原材料。
生产工艺
钛元素的主要生产工艺包括克鲁塞法法等，随着工艺的不断升级发展，钛元素的生产成本逐 渐降低，材料性能也得到了进一步提升。
应用
钛元素广泛用于航空航天、医疗器械、军事等重要领域，市场需求不断扩大。
钛合金的特点
优异性能
钛合金具有高强度、低密度、优 异的耐腐蚀性和生物相容性，并 且还具有良好的机械性能和热处 理性能。
应用领域广泛
外观颜值高
钛合金广泛应用于汽车、自行车、 运动器材、医疗器械等领域，同 时还作为高端航空发动机、航空 器结构材料广泛使用。
钛合金不仅具有出色的物理性能， 而且具有独特的金属质感和光泽 度，非常适合用于制作高档手表 等工艺品。
钛及钛合金的缺点
1 昂贵
钛及钛合金价格较高，制造成本较高
Байду номын сангаас
2 制造难度大
钛及钛合金的制造难度比较大，需要采用特 殊的加工方法和工艺流程。
钛及钛合金的应用领域
钛和钛合金的耐蚀性
耐蚀材料
钛旳力学性能特点
1、比强度高。（常用金属材料中最高，比镁合金还高）。用钛来 制造潜艇——钛潜艇。因为钛非常结实，能承受很高旳压力，这种 潜艇能够在深达4500米旳深海中航行。
2、高纯钛强度低，塑性好。 （纯度最高旳钛是用碘化物法制得旳，其杂质含量很低，不不小
于0.05% 。 抗拉强度一般低于255MPa，屈服强度低于170MPa，延伸率不小
（3）钝化电位区宽。（高达20V），不易产生过钝化。
（4）钝态不受氯离子破环。（对比铝旳钝化膜）
耐蚀材料 电 流 密 度
电极电位
耐蚀材料
2、钛旳表面氧化膜
（1）在大气或者水中，钛表面会自动形成氧化膜。
（2）氧化膜与基体结合力强，保护性好。
（3）氧化膜不是单一构造，随生成条件而异。 主要构造有：TiO ,TiO2 ,Ti2O3等。
物理防晒霜中旳微小 粒子一般是由二氧化 钛、氧化锌等构成。
防 晒 霜
食
二氧化钛(俗称钛白粉)是一种允许使
用
用旳食用色素,能够广泛用于食品，
色
主要做为增白剂使用 。
素
耐蚀材料
钛也被誉为“第三金属”，在有色金属旳应用中，仅次于铁、 铝和铜。在航空、航天、舰船、军工、冶金、化工、机械、电力、 海水淡化、交通运送、轻工、环境保护、医疗器械等领域，有着广 泛旳应用，并发明了巨大旳经济效益和社会效益，在国民经济发展 中有其主要旳地位和作用。
耐蚀材料
第11章 钛及钛合金旳耐蚀性
11.1 概述
耐蚀材料
钛曾经被称为稀有金属，但是实际上在地壳中储量很大。是地 球上蕴藏量占第九位之几旳钛，世界上储量超出一千万吨 旳钛矿并不稀罕。但是在应用上钛还是一种新金属。
钛及钛合金
钛在地壳中的含量约为1%。钛及其合金由于具有比强度高、耐热性好、耐蚀性能优 异等突出优点，自1952年正式作为结构材料使用以来发展极为迅速，目前在航空工业和 化工工业中得到了广泛的应用。但钛的化学性质十分活泼，因此钛及其合金的熔铸、焊 接和部分热处理均要在真空或惰性气体中进行，致使生产成本高，价格较其他金属材料 昂贵得多。
定元素含量的增加而提高。由于应用在较高温度时，淬火加时效后的 组织不如退火后的组织稳定，故多在退火状态下使用。
α+β 型钛合金的室温强度和塑性高于α 型钛合金，但焊接性能不 如 α钛合金，组织也不够稳定。α+β 型钛合金的生产工艺比较简单，
通过改变成分和选择热处理方式又能在很宽的范围内改变合金的性能，
2 钛合金
在钛中加入合金元素形成钛合金，可使工业纯钛的强度获得明显提高。钛合金与纯钛 一样，也具有同素异构转变，转变的温度随加入的合金元素的性质和含量而定。按其对钛 的同素异构转变温度影响的不同，加入的合金元素通常分为以下三类。 ➢ α 相稳定元素：扩大 α相区，使 α β 转变的温度升高的元素，如Al，O，N，C等。 ➢ β 相稳定元素：扩大 相区，使 β α 转变的温度降低的元素。根据该类元素与钛所形 成相图的不同，又将其细分为 β 同晶型元素（如Mo，V，Nb，Ta及稀土等）和 β 共析型 元素（如Cr，Fe，Mn，Cu，Si等）。 ➢ 中性元素：对相变温度影响不大的元素，如Zr，Sn等。
合金的性能，故该类元素是可热处理强化 钛合金中不可缺少的。
按退火状态下相组成的不同，钛合金 可分为α型钛合金、β型钛合金和 α+β 型钛 合 金 三 大 类 ， 分 别 以 “ TA ” “ TB ” 或 “TC” +顺序号表示其牌号。
钛或钛合金的用途有哪些
钛或钛合金的用途有哪些钛及钛合金是一种轻巧但强度高的金属材料，具有良好的耐腐蚀性、生物相容性和高温稳定性，因此在许多领域具有广泛的应用。
下面将详细介绍钛及钛合金的主要用途。
1. 航空航天工业：钛及钛合金是航空航天领域的重要材料，用于制造飞机、导弹、航天器、航空发动机等部件。
其高强度、低密度和良好的耐腐蚀性能，使得飞机在保持强度和重量的同时，还能节约燃料。
2. 医疗器械：由于钛及钛合金的生物相容性良好，不易引起过敏反应，被广泛应用于医疗器械制造。
比如，人工关节、植入器、牙科种植体等都采用钛合金材料制造，使得这些器械具备较高的稳定性和生物相容性。
3. 船舶工业：由于钛及钛合金具有耐腐蚀、轻质高强的特点，适用于制造船体、船舶部件、船用螺旋桨等。
钛合金具有优异的耐海水腐蚀性能，能够有效抵御海水的腐蚀，延长船舶的使用寿命。
4. 化工和海洋工业：钛及钛合金在化工和海洋工业领域具有重要的应用，可用于制造化工反应器、换热器、化工储罐、海洋平台等设备。
钛合金的耐腐蚀性能使其能够在恶劣的腐蚀性环境中工作，并具有较长的使用寿命。
5. 汽车工业：由于钛及钛合金具有良好的强度-质量比，可以降低汽车的重量并提高燃油效率，因此被广泛应用于汽车制造。
钛合金制造的汽车零部件，如发动机零部件、悬挂系统和制动系统，能提高汽车的性能和安全性。
6. 体育用品：钛及钛合金在体育用品制造领域也具有潜在的应用，如高尔夫球杆、自行车、网球球拍等。
钛合金的高强度和轻质特性使得这些物品更加耐用和易于操控。
7. 石油和天然气工业：钛合金的高温稳定性、抗腐蚀性和耐磨损性能使其在石油和天然气工业中得到广泛应用。
如到井管、船舶部件、阀门、泵和海底管道等。
8. 装饰品和珠宝：由于钛及钛合金具有独特的金属色泽和良好的耐腐蚀性，被用于制造珠宝和装饰品。
其轻巧便携的特点也使得项链、手镯等钛制饰品成为流行的选择。
总结起来，钛及钛合金具有广泛的应用领域，包括航空航天、医疗器械、船舶、化工、汽车、体育用品、石油和天然气工业以及装饰品等。
全方位的讲解钛及钛合金材料_钛及钛合金_
全方位的讲解钛及钛合金材料_钛及钛合金_钛是一种化学元素，其原子编号为22，符号为Ti。
它是一种轻质、高强度和耐腐蚀性的金属，具有广泛的应用领域。
本文将全方位地介绍钛及钛合金材料，包括其性质、制备方法、应用以及未来的发展方向。
首先，我们来了解钛及钛合金的性质。
钛是一种非常轻的金属，其密度只有4.54克/立方厘米，大约是钢的一半，但它的强度却非常高。
此外，钛具有优异的耐腐蚀性，对许多常见的腐蚀介质，如海水、氯化物和酸等，都具有良好的抵抗能力。
钛还具有良好的生物相容性，因此在医疗器械和植入物等领域也得到广泛应用。
然后，我们来了解钛及钛合金的制备方法。
目前，主要有两种制备钛及钛合金的方法：矿石冶炼法和粉末冶金法。
矿石冶炼法是通过还原法将天然的钛矿石提炼成钛金属。
而粉末冶金法则是将钛和钛合金的粉末混合，并经过多道工序制备成最终的材料。
接下来，我们来探讨钛及钛合金的应用。
由于钛的轻量化和高强度特性，它在航空航天、汽车、船舶和运动器材等领域得到广泛应用。
在航空航天领域，钛及钛合金常被用于制造飞机的结构件、发动机部件和壳体。
在汽车领域，钛及钛合金可以用于制造轮毂、排气系统和车身结构件，以减轻车辆重量并提高燃油效率。
此外，钛合金也被用于制造人工关节、种植物和牙科修复材料等医疗器械。
最后，我们来看一下钛及钛合金的未来发展方向。
目前，随着科技的不断进步，对材料性能的要求也越来越高。
因此，钛及钛合金的研发与应用仍有许多改进空间。
在材料制备方面，粉末冶金法可能会成为主流，能够制备出更复杂的形状和更高性能的钛合金材料。
此外，通过控制合金元素的含量和添加新的合金元素，我们也可以进一步改善钛及钛合金的性能。
同时，使用先进的加工技术，如增材制造和织构制备，也可以提高钛及钛合金的性能和制备效率。
总结：钛及钛合金材料具有轻量化、高强度和耐腐蚀性等优异属性，在航空航天、汽车、医疗器械等领域具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，钛及钛合金的制备和应用也在不断创新进步。
《钛及钛合金》课件
熔盐法是利用四氯化钛和镁在 高温下反应生成钛和镁的混合 物，再经分离、精炼得到纯钛
。
真空法是利用四氯化钛和氢气 在高温、真空条件下反应生成 钛和氯化氢，再经精炼得到纯
钛。
钛合金的熔炼工艺
钛合金的熔炼方法主要有真空熔 炼和电渣重熔两种。
真空熔炼是利用真空条件下的高 温熔炼技术，将各种金属元素熔
化并混合均匀，形成钛合金。
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轧制是将钛及钛合金的金属坯料在轧机中经过多道次的轧 制，使其逐渐变形、延伸，最终形成所需规格的板材、管 材等。
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挤压是将钛及钛合金的金属坯料放入挤压机中，通过施加 压力使其从模具孔中流出，形成所需形状和尺寸的型材。
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拉拔是将钛及钛合金的金属坯料在拉拔机中进行拉伸，使 其截面减小、长度增加，最终形成所需规格的棒材、动钛及钛合金领域的进步与发展。
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目录
• 钛及钛合金简介 • 钛的物理与化学性质 • 钛合金的种类与特性 • 钛及钛合金的生产工艺 • 钛及钛合金的应用案例 • 未来展望与研究方向
01
钛及钛合金简介
钛的发现与特性
钛的发现
钛元素由英国化学家格雷戈尔于 1791年首先发现，而钛金属在19 世纪末才开始被用于工业生产。
钛的特性
钛是一种银白色的过渡金属，具 有低密度、高熔点、良好的耐腐 蚀性和优异的力学性能等特性。
钛合金的种类与特性
钛合金的种类
根据钛与其他元素的组合，钛合金可 以分为α型、β型和α+β型三类。
钛合金的特性
钛合金具有高强度、良好的耐腐蚀性 和疲劳性能，以及较低的弹性模量， 使其在航空、航天、医疗等领域得到 广泛应用。
钛及钛合金的应用领域
钛及钛合金的应用领域
钛是一种轻量级且高强度的金属，具有良好的耐腐蚀性能。
因此，钛及钛合金在许多领域中有广泛的应用。
以下是钛及钛合金的一些主要应用领域：
1. 航空航天领域：钛合金具有较高的强度和良好的耐腐蚀性能，使其成为航空航天领域中的重要材料。
它被广泛用于飞机结构、发动机零件、导弹和卫星等。
2. 医疗领域：钛合金具有生物相容性，不会引起身体对它的排斥反应。
因此，它常被用于制造人工关节、植入器械、牙科修复和骨接合器等医疗器械。
3. 化工领域：由于钛及其合金具有优异的耐腐蚀性，它们被广泛应用于化工领域，用于制造反应器、换热器、管道和阀门等设备。
4. 汽车工业：钛合金具有较低的密度和良好的强度，因此被用于汽车制造中，以减轻车重并提高燃油效率。
钛合金也可以用于制造引擎零件、排气系统和悬挂系统等。
5. 体育器材：由于钛合金的高强度和良好的耐腐蚀性，它被广泛应用于制造高级运动器材，例如高尔夫球杆、自行车车架和网球拍等。
6. 能源领域：钛合金可以用于制造石油和天然气开采设备，例如油井管道和海底管道等。
此外，钛合金也被应用于制造太阳能电池板和风力发电机叶片等可再
生能源设备。
7. 造船业：由于钛合金具有良好的耐蚀性和高强度，它被用于制造船舶的船体、船舷和其他结构组件。
8. 化妆品包装：钛合金具有优雅的外观和耐腐蚀性，因此经常用于制造高档化妆品包装盒和香水瓶等。
总体来说，钛及钛合金在航空航天、医疗、化工、汽车、体育器材、能源、造船和化妆品包装等领域中有广泛的应用。
随着科学技术的不断进步和对材料性能要求的提高，钛及钛合金的应用领域还将不断扩展。
钛及钛合金
高温和疲劳性能
在高温下，纯钛迅速软化，从20至250℃强度下降 三分之二，纯钛不宜制作高温承力构件。适当合 金化后，耐热性显著提高，高温钛合金长期使用 温度已达600℃，用于航空发动机的高压压气机部 件，蒸汽透平机的转子及其他高温工作的部件。 钛的疲劳性能特点与钢类似，有比较明显的物理 疲劳极限。纯钛的对称旋转弯曲疲劳极限约为 0.4—0.6σb ， 反 复 弯 曲 疲 劳 极 限 为 0.6-0.8σb 。
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时效的相变
亚稳定相在时效时可产生时效强化,可分为4种类 型:β相的分解、ω相分解、马氏体α′和α″的 分解和过饱α相分解。钛合金的时效温度一般为 450 -600℃， 4 -12h。含快共析β稳定元素的钛 合金时效时间较短。 亚稳定β相的分解要经历三个阶段：含金元素偏 聚分为贫化 β′ 和富化 β ， β′ 中析出 α″ 或ω 相；α″或ω相分解为 α+β相。
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钛的冶炼-制取海绵钛的方法
钠还原法是一种设备较简单、投资较低的海绵钛 生产方法，有一段法和二段法之分。
一段法工艺简单，操作方便，产品比较集中，呈坨状，为 间歇作业；
二段法具有半连续作业的优点，第一段连续作业，生产效 率高，结晶钛多，产品质量高，工艺较复杂。 从世界范围绝大部分海绵钛是用镁还原法生产的。还没有 找到经济地生产金属钛的方法,发展钛工业的第一大障碍。
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第一个实用的钛合金
1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V合金，由于耐热
性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀
性和生物相容性均较好，成为钛合金工业中的王
牌合金。
该合金使用量已占全部钛合金的75％～85％。其 他许多钛合金可看做是Ti-6Al-4V合金的改型。
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美国的 YF—12A 战斗机是当前世界上 应用钛合金数量最多的机种，全机 结构有 93 ％是用钻合金制造的，因 而有”全钛飞机”之称
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10.1 纯钛
• 密度小，比强度高：钛密度为4.51g/cm3，约为钢或镍合金的一半。比
强度高于铝合金及高合金钢。
• 热系数小：钛的导热系数小，是低碳钢的1/5，铜的1/25。 • 无磁性，无毒：钛是无磁性金属，在很大的磁场中不被磁化，无毒且
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钛合金－合金化
锆、铪与钛同族，有相同晶体结构和同素异晶转变，与α-Ti及 β-Ti形成连续固溶体。 钒、铌、钽、钼与β-Ti无限互溶，与α-Ti有限溶解 ，称为β 同晶元素，降低相变点，稳定β相。 1. 合金组元达到一定浓度值后，高温β相可稳定到室温，稳定 β相能力按钼、钒、钽、铌次序递减。 2. 加入这类元素的钛合金组织稳定性好，不会发生共析转变或 包析转变，同时能强化β相，并保持良好的塑性
纯钛只能冷变形强化。当变形度大于30％以后，强度增加缓慢，塑 性不再明显降低 纯钛的热处理：再结晶退火（ 540～700℃ ）和去应力退火（ 450 ～600℃），退火后均采用空冷 工业纯钛可制成板、管、棒、线、带材等半成品 工业纯钛可作为重要的耐蚀结构材料，用于化工设备、滨海发电装 置、海水淡化装置和舰艇零部件
金属材料
方俊飞
fangfei@ 安徽工业大学材料科学与工程学院
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第十章 钛及钛合金
概述
1791年英国化学家格雷戈尔研究钛铁矿和金红石时发现了钛 1795年，德国化学家克拉普罗特在分析匈牙利产的金红石时也 发现了这种元素
格雷戈尔和克拉普罗特当时所发现的钛是粉末状的二氧化钛， 而不是金属钛
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钛及钛合金中氢含量小于0.015％时，可避免氢化物型氢脆，但 无法避免应力感生氢化物氢脆和可逆氢脆。 减少氢脆的措施是减少氢含量，如严格控制原材料纯度、采用 真空熔炼、用中性或弱氧化性气氛加热、惰性气体保护焊接、 尽量避免酸洗增氢等 用真空退火去氢
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杂质元素对钛性能的影响
氮、氧、碳都提高α+ β／β相变温度，扩大α相区，属α稳 定元素 均可提高强度，急剧降低塑性，其影响程度按氮、氧、碳递减 为了保证合金的塑性和韧性，目前在工业钛合金中氢、氧、氮 、碳含量分别控制在0.015％、0.15％、0.05％，0.1％以下 低温用钛及钛合金，由于氧、氮和碳提高塑－脆转化温度，应 尽量降低它们的含量，特别是氧含量。
共析型β稳定元素：对合金性能的影晌规律和β同晶型元素相似，但 在高温长期使用的耐热合金，非活性共析元素的存在，将降低材料的 热稳定性
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钛合金耐热性
耐热性随单相固溶体浓度的增加而提高，当组织中出现第二相时则有 所下降，耐热合金以单相组织为宜，常用α型或近α型钛合金作为高 温材料 提高钛合金固态相变温度的合金元素，可改善耐热性。耐热合金在成 分上应以α稳定元素(如铝)和中性元素(锡、锆)为主
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物理性能
原子序数为22，原子量为47.9。 有两种同素异晶体，其转变温度为882.5℃。 低于882.5℃，为密排六方α-Ti 882.5℃～熔点，为体心立方β-Ti
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钛的弹性模量低，只有铁的一半。 熔点1668℃，导电性较差（仅为铜的3.1%），导热系数（铁的 六分之一）和线胀系数（与玻璃的相近）均较低。 钛无磁性，在强磁场下也不会磁化，用钛制人造骨和关节植入 人体内不会受雷雨天气的影响。 钛阻尼性低，适宜做共振材料。 当温度低于0.49K时，钛呈现超导特性，经过适当合金化，超导 温度可提高到9～10K。
与人体组织及血液有很好的相容性。
• 热性佳：熔点高，被列为耐高温金属。 • 低温：可在低温下保持良好的韧性及塑性，是低温容器的理想材料。
• 气性能高：钛的化学性质非常活泼，在高温下容易与碳、氢、氮及氧
发生反应。 • 耐蚀性佳：在空气中或含氧的介质中，钛表面生成一层致密的、附著
力强、惰性大的氧化膜，保护钛基体不被腐蚀。
1947年才开始冶炼，当年产量只有2吨。
1955年产量2万吨。 1975年产量7万吨。 2006年产量14万吨
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概述
钛的硬度与钢铁差不多，而它的重量几乎只有同体积钢铁 的一半，钛虽然比铝重，它的硬度却比铝大2倍。 在宇宙火箭和导弹中，已大量用钛代替钢铁。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
除工业纯钛外，各类钛合金中几乎都添加铝，铝主要起固溶强化作 用，每添加1％Al，室温抗拉强度增加50MPa 铝在钛中的极限溶解度为7.5％，超过此值，对合金的塑性、韧性及 应力腐蚀不利，故一般加铝量不超过7％ 铝改善抗氧化性，铝比钛还轻，能减小合金密度，并显著提高再结 晶温度
力学性能：
纯钛性能和纯铁相似，塑性好，延伸率可达50～60%，断面收 缩率可达70～80%，强度不太高（300MPa） 纯钛力学性能与纯度有关：间隙杂质（氧、氮、碳）含量增 加，其强度升高，塑性陡降 常温下钛为密排六方结构，与其他六方结构的金属(镉、锌、 镁)相比，钛的塑性要高得多
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杂质元素对钛性能的影响
杂质元素主要有氧、氮、碳、氢、铁和硅 前四种属间隙型元素，后二种属置换型元素，可以固溶在
α相或β相中，也可以化合物形式存在
钛的硬度对间隙型杂质元素很敏感，杂质含量愈多，钛的 硬度就愈高
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氢对纯钛及钛合金性能的影响就是引起氢脆 氢在β-Ti中的溶解度比α-Ti中大得多，且在α-Ti中的溶解度随温 度降低而急剧减少，当冷却到室温时，会析出脆性的氢化物TiH2， 使合金变脆，称为氢化物氢脆
1. 除锡对相变点影响不大，归为中性元素外，其它元素都 提高相变点，扩大α相区，称为α稳定元素 2. 这类元素为强化α相的主要元素，其中铝和锡应用较多
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钛合金－合金元素对性能的影响
力学性能
α稳定元素：铝、锆和锡的固溶强化效果以铝的最大，锆、锡次之。 锆、锡一般不单独加入，而是与其它元素复合加入。 β同晶元素：随合金元素浓度增加，形成α+β相区，合金平均强度 将随组织中β相所占比例增加而提高，大约至α相和β相各占50％ 时强度达到峰值。再增加β相数量，强度反而有所下降。强化作用按 钼、钒、钽、铌次序递减。
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钛在还原性酸(浓硫酸、盐酸、正磷酸)、氢氟酸、氯气、热 强碱、某些热浓有机酸及氧化铝溶液中不稳定，会发生强烈 腐蚀 钛在550℃以下能与氧形成致密的氧化膜，具有良好的保护 作用
在800℃以上，氧化膜会分解，氧原子以氧化膜为转换层进 入金属晶格，此时氧化膜已失去保护作用，使钛很快氧化。
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化学性质
室温下钛比较稳定，高温下很活泼，熔化态能与绝大多数坩埚或造 型材料发生作用 高温下与卤素、氧、硫、碳、氮等进行强烈反应
钛必须在真空或惰性气氛下熔炼
钛在氮气中加热即能发生燃烧，钛尘在空气中有爆炸危险，所以钛 材加热和焊接宜用氩气作保护气体
钛在室温可吸收氢气，在500℃以上吸气能力尤为强烈，故可作为 高真空电子仪器的脱气剂；利用钛吸氢和放氢的特性，可以作储氢 材料
1910年美国化学家亨特第一次制得纯度达99.9%的金属钛
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钛在地壳中的含量占第七位，0.42%，金属占第四位（铝、铁、 镁、钛） 以钛铁矿或金红石为原料生产出高纯度四氯化钛，再用镁作为 还原剂将四氯化钛中的钛还原出来，由于还原后得到钛类似海 绵状所以称为海绵钛，最后以海绵钛为原料生产出钛材和钛粉
纯钛的强度随温度的升高而降低，加热到250℃时抗拉强度减小一半。 500℃以下加热时断面收缩率变化很小，而伸长率却连续下降 500℃以上，ψ和δ随温度提高而增加，接近转变温度时，出现超塑性 (δ>100％) 纯钛有很好的低温塑性，特别是间隙元素含量很低的α型合金适宜在低 温下使用，如在火箭发动机或载人飞船上作超低温容器 纯钛的反复弯曲疲劳极限为0.6～0.80σb，钛的疲劳性能对金属表面状 态及应力集中系数比较敏感 钛的耐热性比铁和镍低 钛的耐磨性较差，通过渗氮、碳、硼可提高其耐磨性。
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10.2 钛合金
按组织类型分：
α（用TA表示）：全α、近α和α+化合物合金 。 β（用TB表示）：热力学稳定型β合金、亚稳定β型合金和近β型 合金
α＋β（用TC表示）：以Ti-Al为基再加适量β稳定元素
TA4 TA7 TA8 TC1 TC3 TC4 TC6 TB2 Ti-3Al Ti-5Al-2.5Sn Ti-5Al-2.5Sn-3Cu-1.5Zr Ti-2Al-1.5Mn Ti-4Al-4V Ti-6Al-4V Ti-6Al-1.5Cr-2.5Mo-0.5Fe-0.3Si Ti-5Mo-5V-3Cr-3Al
含氢的α-Ti在应力作用下，促进氢化物析出，由此导致的脆性叫做 应力感生氢化物氢脆
溶解在钛晶格中的氢原子，在应力作用下，经过一定时间会扩散到 晶体缺陷处，引起塑性降低。当应力去除并静止一段时间，再进行 高速变形时，塑性又可以恢复，这种脆性称为可逆氢脆
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氢可增加高温形变时塑性，即提高热塑性或超塑性 生产上暂时将氢渗入合金中，然后高温变形，再通过真空退火 去氢 增塑的原因： 氢降低形变激活能，提高了变形过程中扩散协调变形能力 氢原子在高温下分布比较均匀，减小了局部弹性畸变 氢有促进晶粒细化作用，从而改善高温热塑性。
β稳定化元素中强烈提高钛原子键合能力的钼、钨及共析转变温度较 高的硅、铜等元素，在适当浓度范围内可有效地增加合金的热强性
共析转变温度低的合金，如Ti-Mn、Ti-Fe合金，在高温下很快软化， 故耐热性差
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钛合金中常用的合金元素有铝、锡、锆、钒、钼、铬、铁、硅、铜、稀 土，其中工业上应用最广泛的元素是铝