钛合金综述论文

合集下载

先进钛合金制备技术、产业现状及研究综述

先进钛合金制备技术、产业现状及研究综述

先进钛合金制备技术、产业现状及研究综述摘要本文对钛合金产业市场及其发展趋势进行了简要分析。

总结和阐述了近年来世界各国钛及钛合金的发展现状和未来发展趋势。

重点描述了近年来钛及钛合金最新制备及加工技术的发展和应用,主要包括钛及钛合金的冶炼提取、熔炼铸造、最新加工方法、热处理规范以及在航空航天、舰船、化工、生物及医用材料、汽车、体育等领域的发展和应用。

通过对钛及钛合金近年来发展现状的了解,结合钛研制开发过程中出现的一些问题,简要分析了钛及钛合金的几个主要的发展方向及趋势。

关键词:钛及钛合金; 熔炼; 铸造; 近净成形; 线摩擦焊接目录引言 (3)1. 钛合金市场分析 (4)1.1 钛合金运用面扩展 (4)1.2 民用钛合金需求旺盛 (5)1.3 航空业发展促进钛合金需求增加 (6)1.4 亚太地区等新兴经济体促进钛合金市场增加 (8)2. 钛合金产业的发展趋势 (9)2.1 目前我国钛合金产业发展状况 (9)2.2 国家重视钛合金产业的发展 (10)2.3 我国广阔的需求促进发展 (10)2.4 钛合金产业技术的升级调整 (10)3. 钛合金的最新加工技术 (11)3.1传统的钛合金材料加工技术 (11)3.2 超塑性成形技术 (13)3.3 材料制备及加工过程的计算机模拟技术 (13)3.4 钛合金的热处理技术 (14)3.5钛合金铸造性能 (15)4. 钛合金的应用 (15)5.专利 (16)6我国钛行业发展展望 (17)参考文献: (18)引言在1791 年,钛由科学家格雷戈尔发现,随后德国化学家克拉普罗特用希腊神话的泰坦为该元素命名。

钛在自然界中虽然广泛存在,但因为其存在分散并且提取难度大,所以从发现钛元素到制得纯品,经历了百年以上。

目前,钛合金具有耐蚀性好、强度大、耐热性强等等优势而被广泛用于各个领域。

到20 世纪50 年代,钛元素得到重大发展。

20 世纪50~60 年代,发展出航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金,70 年代发展出耐蚀钛合金。

钛合金材料

钛合金材料

钛合金材料《新型工程材料应用》课程论文摘要:随着新技术革命浪潮的推进,继合金钢和金属铝之后,新崛起的第三金属——钛,越来越多地渗透到工业、技术和科学的各个领域,它的魅力向人类展示了它的美好前景。

本文介绍了钛合金的合金化原理、性能特性,综述近年来国内外钛合金材料的发展应用和研发状况,对钛合金材料的发展前景进行了展望。

关键词:钛合金、合金化、特性、发展概述:钛是一种新型金属,钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关,最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1%,但其强度低、塑性高。

99.5%工业纯钛的性能为:密度ρ=4.5g/cm3,熔点为1725℃,导热系数λ=15.24W/(m.K),抗拉强度σb=539MPa,伸长率δ=25%,断面收缩率ψ=25%,弹性模量E=1.078×105MPa,硬度HB195。

而钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金。

合金化原理:钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛,882℃以上为体心立方的β钛。

合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类:(1)稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。

其中铝是钛合金主要合金元素,它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。

(2)稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素,又可分同晶型和共析型二种。

应用了钛合金的产品前者有钼、铌、钒等;后者有铬、锰、铜、铁、硅等。

(3)对相变温度影响不大的元素为中性元素,有锆、锡等。

氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。

氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。

通常规定钛中氧和氮的含量分别在0.15~0.2%和0.04~0.05%以下。

氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物,使合金变脆。

通常钛合金中氢含量控制在 0.015%以下。

氢在钛中的溶解是可逆的,可以用真空退火除去。

室温下,钛合金有三种基体组织,钛合金也就分为以下三类:α合金,(α+β)合金和β合金。

钛合金文献综述

钛合金文献综述

学院:机械学院专业:材料成型及控制工程班级:065 姓名:杨建伟指导老师:唐明奇文献综述摘要:钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。

世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性,相继对其进行研究开发,并得到了实际应用。

自1954年美国研制成功Ti-6Al-4V 合金以来,钛合金以它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好等一系列优越性特点,而成为钛工业中的王牌合金。

特别在航空高科技领域得到了大量应用,现今于医学,汽车等上也应用广泛。

钛合金阳极氧化膜的存在,,进一步弥补了钛合金在某些方面的缺陷,使其性能更加优异突出。

本篇综述着重对钛合金,钛合金阳极氧化膜的原理规律和制备技术做了主要介绍。

关键字:钛,钛合金,航空工业,阳极氧化,钛合金阳极氧化膜Abstract:Titanium is an important structure of metal developed in thenineteen fifties, titanium alloy with high strength, good corrosion resistance, heat resistance is higher and is widely used in various fields. Many countries in the world have realized the importance of titanium alloy material, have been carried out on the research and development, and has been applied in. Since 1954, the United States developed Ti-6Al-4V alloy, titanium alloy on its heat resistance, strength, toughness, ductility, formability, compatibility is good and a series of advantages of weld ability, corrosion resistance and biological, and become the ace of titanium alloy in industry. In particular has been widely used in aviation technology, now in medicine, such as car is also widely used. Anodic oxide film on titanium alloy, titanium alloy, to remedy the defects in some aspects, make its performance more prominent. This review focuses on the titanium alloy, titanium alloy anodic oxide film and preparation technology of the principle of mainly introduces.Key words ,titanium, titanium alloy, aircraft industry, anodization,Titanium alloy anodic oxide film.前言钛是20世纪50年代发展起来的一种重要金属,密度小,比强度高和耐腐蚀性好。

钛及钛合金范文范文

钛及钛合金范文范文

钛及钛合金范文范文
钛的密度相比于传统的结构材料如钢铁和铝合金更低,因此它们可以降低结构的总重量,并且提高了部件的载荷能力。

这一特点使得钛及其合金成为航空航天领域中常用的材料之一、在航空航天器的制造中,钛及其合金广泛应用于机身、发动机部件、燃烧室等关键部件上,以提高航空器的性能和可靠性。

此外,钛及其合金还具有优异的高温特性。

在高温环境下,钛及其合金的强度保持相对稳定,而其他材料如铝和镍合金则会出现明显的软化。

因此,在高温条件下,钛及其合金能够保持结构的强度和稳定性,适用于制造涉及高温环境的部件,如航空发动机、汽车发动机的涡轮,以及石油化工和能源领域的高温设备。

除了优异的力学性能和高温特性,钛及其合金还具有出色的耐腐蚀性能。

钛具有稳定的钝化膜,在大部分环境中都能抵御酸、碱和盐等化学物质的腐蚀。

这使得钛及其合金广泛应用于海洋工程、化工设备和生物医疗器械等领域,在这些恶劣的环境条件下能够长期使用而不出现腐蚀问题。

然而,钛及其合金的制造和加工过程相对复杂,成本较高。

钛是一种难以提取和精炼的金属,所以其总体价格相对较高,限制了其广泛应用的程度。

此外,钛和钛合金在加工过程中容易发生氧化,所以在制造和加工过程中需要采取特殊的措施保护材料的表面。

这增加了生产成本和制造难度。

总的来说,虽然钛及其合金有一些制造和加工上的困难和成本限制,但其良好的力学性能、高温特性和耐腐蚀性使其在航空航天、汽车、海洋
工程等领域具有广泛的应用前景。

随着制造工艺的不断改进和技术的发展,钛及其合金的成本将进一步降低,为其更广泛的应用提供可能。

典型钛及钛合金的组织与性能综述

典型钛及钛合金的组织与性能综述

典型钛及钛合金的组织与性能综述钛及钛合金是一类重要的结构材料,具有低密度、高强度、优良的耐腐蚀性和良好的高温稳定性等特点。

本文将对典型钛及钛合金的组织与性能进行综述,包括纯钛、α型钛合金、β型钛合金和α+β型钛合金四个方面。

纯钛是一种由于其较高的纯度而具有良好综合性能的金属材料。

其组织以α相为主,具有良好的延展性、塑性和韧性。

纯钛的强度较低,但其具有较高的耐腐蚀性,尤其是对氧化腐蚀具有较好的抵抗能力。

纯钛的熔点较低,易于加工成形,并可通过热处理改善其强度。

α型钛合金主要由α相和少量的β相组成。

α相是一种具有密排六方最密堆积结构的钛晶体结构,具有良好的可塑性。

β相是一种具有体心立方结构的钛晶体结构,具有较高的强度。

α型钛合金具有良好的综合性能,具有较高的强度、良好的耐腐蚀性和热稳定性。

它们通常用于航空航天、汽车制造等领域。

β型钛合金主要由β相组成,β相是一种具有体心立方结构的钛晶体结构,具有较高的硬度和强度。

β型钛合金具有较高的强度、优良的耐腐蚀性和良好的高温稳定性。

它们广泛应用于航空航天、船舶制造、化工等领域。

α+β型钛合金同时包含α相和β相,组织复杂且多样。

它们具有较高的强度、耐腐蚀性和高温稳定性,同时兼具良好的可塑性和冲击韧性。

α+β型钛合金是一类综合性能较好的钛合金,广泛应用于航空航天、电子设备等高端领域。

除了以上提到的几种典型钛及钛合金,还有许多其他类型的钛合金,如α'型钛合金、硬质钛合金等。

这些钛合金具有不同的组织和性能,可以根据具体的应用需求进行选择。

总之,钛及钛合金作为一类重要的结构材料,具有独特的组织和性能。

不同类型的钛及钛合金在应用领域、组织结构和性能方面存在差异,但都具有低密度、高强度、优良的耐腐蚀性和良好的高温稳定性等特点。

随着研究的深入,钛及钛合金在各个领域的应用前景将会更加广阔。

典型钛及钛合金的组织与性能综述

典型钛及钛合金的组织与性能综述

典型钛合金的组织与性能文献查阅总结1.α型钛合金α型钛合金中又分为全α型钛合金和近α型钛合金,工业纯钛属于α型钛合金,此外一般α合金含有6%左右的Al和少量中性元素,退火后几乎全部是α相,典型合金包括TA1~TA7合金等;近α型钛合金中除了含有Al和少量中性元素外,还有少量(不超过4%)的稳定元素,如TA15、TA16、TA17等。

1.1工业纯钛工业纯钛按杂质元素含量分为TA1、TA1ELI、TA1-1、TA2、TA2ELI、TA3、TA3ELI、TA4、TA4ELI9个牌号,相变点大约为900℃。

工业纯钛具有高塑性、适当的强度、良好地耐蚀性以及优良的焊接性能等特点,广泛应用于化工设备、滨海发电装置、海水淡化装置、舰船零部件等,其冷热加工性能好,可生产各种规格的板材、棒材、型材、带材、管材和丝材,一般在退火状态下交货使用。

典型的工业纯钛显微组织如图1-3所示:图1 TA1板材650℃/1h退火态组织:等轴α+少量晶间β图2 TA2大规格棒材600℃/1h退火态组织:等轴α图3 TA3板材800℃/1h退火态组织:等轴α+含有针状α转变的β1.1.1 TA1钛管的组织与性能[][]庞继明,李明利,李明强等. 退火温度对TA1钛管材组织和性能的影响[J]. 钛工业进展. 2011, 28(2): 26-28研究方法:TA1铸锭经过2500t水压机开坯锻造和1600t卧式挤压机热挤压,最终获得φ45×7mm的管坯。

管坯经两辊和三辊管材冷轧机轧制成φ12×1.25mm的管材。

将管材置于真空热处理炉中,分别加热至450,475,490,500,550,600,650,700℃,保温90min,随炉冷却。

a)TA1钛管的显微组织图1为冷加工态及不同的温度热处理后的TA1管材横向显微组织。

可以看出,冷加工态的TA1管材组织混乱且有部分晶粒破碎不完全;700℃下的组织已完全再结晶、等轴化,与650℃的相比晶粒已明显长大。

钛合金在多领域的应用与发展

钛合金在多领域的应用与发展

上海大学本科生课程论文论文题目:钛合金在多领域的应用与发展课程名称:课程号:学生姓名:学生学号:所在学院:材料科学与工程学院日期摘要:钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。

世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性,相继对其进行研究开发,并得到了实际应用。

本文综述了钛合金在航空航天飞行器、热氢处理、发动机、高温钛合金、生物医用材料等方面的应用与发展。

关键词:钛合金;航空;氢;发动机;生物医用材料钛合金在航空方面的应用与发展钛合金具有比强度高、耐腐蚀性好、耐高温等优点。

从 20 世纪 50 年代开始 ,钛合金在航空航天领域中得到了迅速的发展。

钛合金是当代飞机和发动机的主要结构材料之一 ,可以减轻飞机的重量 , 提高结构效率。

在飞机用材中钛的比例 ,客机波音 777 为 7%,运输机 C-17 为 10.3%, 战斗机 F-4 为 8%,F-15 为 25.8%,F-22 为 39%。

高性能航空发动机的发展需求牵引着高温钛合金的发展 , 钛合金的使用温度逐步提高,从20世纪50年代以Ti-6AI-4V 合金为代表的350 C ,经过IMI679和IMI829提高到了以IMI834合金为代表的600Co目前,代表国际先进的高温钛合金有美国的Ti-6242S,Ti-1100, 英国的IMI834,俄罗斯的BT36以及中国的 Ti-60。

表2为600C 主要高温钛合金的成分及性能特点。

Ti-6242S(Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-0.1Si) 钛合金是美国于 20 世纪 60 年代为了满足改善钛合金高温性能的需要 , 特别是为了满足喷气发动机使用要求而研制的一种近a型钛合金。

合金的最高使用温度为540C ,室温的a b=930 MPs o特点是具有强度、蠕变强度、韧性和热稳定性的良好结合 , 并具有良好的焊接性能 , 主要应用于燃气涡轮发动机零件,发动机结构板材零件,飞机机体热端零件。

钛合金论文:钛合金的特性及其应用

钛合金论文:钛合金的特性及其应用

钛合金论文:钛合金的特性及其应用[摘要]综述了钛合金材料的应用及研究现状,着重介绍了钛及钛合金的主要特性,加工性能及其在航空航天、军事工业和汽车制造方面的应用,并在此基础上展望了钛合金的发展方向。

[关键词]钛合金特性加工性能应用领域Ti在地壳中的丰度为0.56%(质量分数,下同),在所有按元素中居第9位,而在可作为结构材料的金属中居第4位,仅次于Al、Fe、Mg,其储量比常见金属Cu,Pb,Zn储量的总和还多。

我国钛资源丰富,储量为世界第一。

钛合金的密度小,比强度、比刚度高,抗腐蚀性能、高温力学性能、抗疲劳和蠕变性能都很好,具有优良的综合性能,是一种新型的、很有发展潜力和应用前景的结构材料。

近年来,世界钛工业和钛材加工技术得到了飞速发展,海绵钛、变形钛合金和钛合金加工材的生产和消费都达到了很高的水平,在航空航天领域、舰艇及兵器等军品制造中的应用日益广泛,在汽车、化学和能源等行业也有着巨大的应用潜力。

一、钛及钛合金的特性钛及钛合金具有许多优良特性,主要体现在如下几个方面:1.强度高。

钛合金具有很高的强度,其抗拉强度为686—1176MPa,而密度仅为钢的60%左右,所以比强度很高。

2.硬度较高。

钛合金(退火态)的硬度HRC为32—38。

3.弹性模量低。

钛合金(退火态)的弹性模量为1.078×10-1.176×10MPa,约为钢和不锈钢的一半。

4.高温和低温性能优良。

在高温下,钛合金仍能保持良好的机械性能,其耐热性远高于铝合金,且工作温度范围较宽,目前新型耐热钛合金的工作温度可达550—600℃;在低温下,钛合金的强度反而比在常温时增加,且具有良好的韧性,低温钛合金在-253℃时还能保持良好的韧性。

5.钛的抗腐蚀性强。

钛在550℃以下的空气中,表面会迅速形成薄而致密的氧化钛膜,故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及强碱中,其耐蚀性优于大多数不锈钢。

二、钛及钛合金的加工性能1.切削加工性能钛合金强度高、硬度大,所以要求加工设备功率大,模具、刀具应有较高的强度和硬度。

钛合金论文

钛合金论文

钛合金刘工艺 200806102摘要:介绍了钛合金的发展现状、特性、铸造工艺性能及其热处理,阐述了钛合金的生产技术及其应用,对钛合金的发展趋势进行了展望, 认为钛合金具有巨大的应用潜力。

关键词:钛合金; 发展现状; 特性; 铸造工艺性能; 热处理; 应用; 发展方向钛合金的发展现状钛及钛合金所具有的密度小、高比强度、耐高温、耐腐蚀、无磁、透声、抗冲击振动等良好的综合性能,为钛及钛合金在各个工业领域开辟了广阔的应用前景。

近10年来, 钛及钛合金越来越多地用于化工机械、船舶工业、汽车工业、石油天然气工业, 以及食品、医疗设备等工程。

对于钛合金, 精密铸造是最成功也是应用最广泛的近终成形制造技术, 它可显著提高原材料的利用率(可达75% ~ 90% ), 降低加工成本。

特别是20世纪70年代末以来, 热等静压技术广泛应用于钛合金铸件, 使得某些铸造缺陷得以消除,钛合金铸件的力学性能及其稳定性明显改善, 促使钛合金铸件在宇航工业中取得了广泛的应用。

由于钛在液化状态时化学活性非常高, 钛与气体和所有制模成形用的难熔材料都有很高的活性, 因此, 钛合金铸造成形工业化的生产晚于变形钛合金和变形工艺。

要掌握钛合金的熔炼技术难度较大。

目前, 在俄罗斯和西方一些国家, 实际上还没有开发研制出专门用于复杂结构的铸造钛合金, 而是采用一般工业化钛合金制造技术, 既生产铸造钛合金, 又生产变形结构钛合金和高温钛合金。

自海绵钛工业化以来, 钛在工业上的广泛应用推动了钛工业的迅速发展, 钛的生产能力正在逐年提升, 并将陆续超过铅、锌、铜成为名副其实的第三金属。

世界上已探明的钛资源(以T iO2 计)共有24.84亿吨, 具有经济开采价值的探明储量(经济储量)13.82亿吨。

然而, 由于冶炼困难, 必须使用氯气与惰性气体, 或者在真空中进行, 海绵钛的生产国至今仍限于日本、美国、俄罗斯和中国。

目前, 由于国际紧张局势的缓和和军备缩减, 使军用飞机的钛需求量减少, 但民用客机今后可望继续增长。

钛及钛合金范文范文

钛及钛合金范文范文

钛及钛合金范文范文首先,钛及钛合金具有重量轻的特点。

钛的比重只有4.5g/cm³,相对于钢铁和铝等金属而言,其重量更轻,有助于减轻零部件的重量。

尤其在航空航天领域,使用钛合金制作的航空发动机和飞机结构件,能够大幅度提高飞机的推力和载荷能力。

其次,钛及钛合金具有出色的耐腐蚀性能。

在常温下,钛和钛合金能够在空气中形成致密的氧化膜,起到防腐作用。

因此,钛及钛合金具有较强的耐大气腐蚀能力,适用于海洋环境和化工工业中耐腐蚀要求较高的部件制造。

此外,钛及钛合金还具有良好的机械性能。

钛合金具有较高的屈服强度和抗拉强度,其强度与重量比较优秀。

这使得钛合金制品能够在航空航天领域承受较大的载荷和冲击负荷。

钛及钛合金的制备方法主要有熔炼法、粉末冶金法和表面处理法等。

其中,熔炼法是最常见的制备钛合金的方法。

通过将纯钛与合金元素一同熔炼,制备成具有一定成分和结构的钛合金。

粉末冶金法是另一种常用的制备方法,通过将钛粉末和合金粉末进行混合、压制和烧结,制备成具有一定形状和性能的钛合金制品。

表面处理法主要是通过电解等方法,在钛表面形成氧化膜或覆盖一层陶瓷涂层,以提高钛合金的耐腐蚀性和磨损性能。

钛及钛合金在航空航天、化工和医疗器械等领域具有广泛应用。

航空航天领域使用钛及钛合金制作发动机叶片、航空结构件,以提高航空器的性能和效率。

化工领域使用钛及钛合金制作耐腐蚀设备和管道,以应对腐蚀性介质的处理。

医疗器械领域使用钛及钛合金制作人工关节、牙科种植体等,由于其生物相容性好,不会对人体产生过敏反应。

综上所述,钛及钛合金是一种重要的金属材料,具有重量轻、耐腐蚀和优异的机械性能等特点,广泛应用于航空航天、化工和医疗器械等行业。

随着科学技术的进步和制备工艺的改进,钛及钛合金的应用领域还将不断扩大,为人类带来更多的发展和进步。

钛合金增材制造综述

钛合金增材制造综述

钛合金增材制造综述
钛合金增材制造是一种先进的制造技术,通过逐层叠加的方式制造出三维物体。

它具有高精度、高效率、低成本等优点,在航空航天、医疗、汽车等领域有广泛的应用前景。

钛合金增材制造的原理是将设计好的三维模型切成许多薄片,然后通过逐层叠加的方式将这些薄片堆积成三维物体。

在制造过程中,可以通过控制材料的沉积速度和温度等参数来控制物体的形状和性能。

钛合金增材制造的优点是可以制造出形状复杂、精度高、性能优良的物体,同时可以大大缩短制造周期和降低成本。

它还可以实现个性化定制,满足不同用户的需求。

然而,钛合金增材制造也存在一些挑战,如材料的选择、制造工艺的优化、质量控制等问题。

此外,还需要进一步研究如何提高制造效率和降低成本,以推动其在更广泛的领域得到应用。

总之,钛合金增材制造是一种具有广阔应用前景的制造技术,需要不断地进行研究和改进,以满足不同领域的需求。

典型钛及钛合金的组织与性能综述

典型钛及钛合金的组织与性能综述

典型钛及钛合金的组织与性能综述Newly compiled on November 23, 2020典型钛合金的组织与性能文献查阅总结1.α型钛合金α型钛合金中又分为全α型钛合金和近α型钛合金,工业纯钛属于α型钛合金,此外一般α合金含有6%左右的Al和少量中性元素,退火后几乎全部是α相,典型合金包括TA1~TA7合金等;近α型钛合金中除了含有Al 和少量中性元素外,还有少量(不超过4%)的稳定元素,如TA15、TA16、TA17等。

工业纯钛工业纯钛按杂质元素含量分为TA1、TA1ELI、TA1-1、TA2、TA2ELI、TA3、TA3ELI、TA4、TA4ELI9个牌号,相变点大约为900℃。

工业纯钛具有高塑性、适当的强度、良好地耐蚀性以及优良的焊接性能等特点,广泛应用于化工设备、滨海发电装置、海水淡化装置、舰船零部件等,其冷热加工性能好,可生产各种规格的板材、棒材、型材、带材、管材和丝材,一般在退火状态下交货使用。

典型的工业纯钛显微组织如图1-3所示:图1 TA1板材650℃/1h退火态组织:等轴α+少量晶间β图2 TA2大规格棒材600℃/1h退火态组织:等轴α图3 TA3板材800℃/1h退火态组织:等轴α+含有针状α转变的βTA1钛管的组织与性能[][]庞继明,李明利,李明强等. 退火温度对TA1钛管材组织和性能的影响[J]. 钛工业进展. 2011, 28(2): 26-28研究方法:TA1铸锭经过2500t水压机开坯锻造和1600t卧式挤压机热挤压,最终获得φ45×7mm的管坯。

管坯经两辊和三辊管材冷轧机轧制成φ12×的管材。

将管材置于真空热处理炉中,分别加热至450,475,490,500,550,600,650,700℃,保温90min,随炉冷却。

a)TA1钛管的显微组织图1为冷加工态及不同的温度热处理后的TA1管材横向显微组织。

可以看出,冷加工态的TA1管材组织混乱且有部分晶粒破碎不完全;700℃下的组织已完全再结晶、等轴化,与650℃的相比晶粒已明显长大。

材料小论文——钛合金

材料小论文——钛合金

特种材料——钛合金1钛合金的发展历程钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。

世界上许多国家如美国、日本、俄罗斯以及中国等都认识到钛合金材料的重要性,并相继对其进行了研究开发,得到了实际应用。

美国钛工业起步较早,其规模和技术目前都处在世界领先地位,一开始就注重钛合金材料的基础研究,并以此指导钛合金材料的应用和开发,取得了举世瞩目的成就。

第一个实用的钛合金就是1954 年美国研制成功的Ti-6AL-4V合金,由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好,而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%[1~3]。

20世纪50〜60年代,主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金,70年代开发出一批耐蚀钛合金,80年代以来,耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。

耐热钛合金的使用温度已从50年代的400℃:提高到90年代的600〜650℃。

α2(Ti3Al)和γ(TiAl)基合金的出现,使钛在发动机的使用部位正由发动机的冷端〔风扇和压气机)向发动机的热端〔涡轮)方向推进。

结构钛合金向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容限方向发展。

目前,美国航空航天用钛量最大,在20 世纪80年代以后设计的各种先进军用战斗机和轰炸机中,钛合金的用量已稳定在20%以上[4,5]。

2钛合金的研究新进展近年来,各国正在开发低成本和高性能的新型钛合金,努力使钛合金进入具有巨大市场潜力的民用工业领域。

国内外钛合金材料的研究新进展主要体现在以下几方面。

2.1高温钛合金世界上第一个研制成功的高温钛合金使用温度仅为300~350℃。

随后相继研制出使用温度达400℃的IM1550,BT3-1等合金,以及使用温度为450~500℃的IMI679,IM685,Ti-6246,Ti-6242等合金。

目前已成功的应用在军用和民用飞机发动机中的新型高温钛合金有英国的IMI829,IMI834合金;美国的Ti-1100合金;俄罗斯的BT18Y,BT36合金等。

钛合金材料范文范文

钛合金材料范文范文

钛合金材料范文范文钛合金是一种优异的结构材料,具有优异的力学性能和耐腐蚀性能,因此广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶制造、医疗设备等领域。

本文将重点介绍钛合金材料的特点、应用和发展前景。

一、钛合金材料的特点钛合金具有以下几个独特的特点:1.优异的力学性能:钛合金具有极高的比强度和比刚度,强度可达到一般结构钢的两倍以上,而比重仅为钢的一半。

这使得钛合金成为一种非常轻巧但又非常强硬耐用的材料。

2.良好的耐腐蚀性:钛合金具有良好的抗腐蚀性,能够在酸碱和海水等恶劣环境下长期使用而不生锈。

特别是在氯离子存在的环境中,钛合金几乎不受腐蚀,这使得它在海洋工程和化工设备等领域有着广泛的应用。

3.优异的耐高温性能:钛合金在高温环境下依然具有优异的力学性能和耐腐蚀性。

在航空航天领域,钛合金常用于制造发动机零部件、燃烧室等耐高温部件。

4.生物相容性好:钛合金对人体无害,具有良好的生物相容性,因此被广泛应用于医疗设备制造领域,如人工关节、牙科种植体等。

二、钛合金材料的应用1.航空航天制造:钛合金在航空航天制造领域有着广泛的应用。

由于其轻质高强的特性,能够减轻飞机的重量,提高飞机的燃油效率和载重能力。

因此,钛合金常用于制造飞机结构件、发动机零部件、起落架等。

2.汽车制造:钛合金在汽车制造领域的应用逐渐增多。

由于其轻量化和高强度的特点,钛合金能够减轻汽车的自身重量,提高燃油效率和操控性能。

同时,钛合金具有良好的抗腐蚀性能,能够在恶劣的道路环境下长期使用而不生锈。

3.船舶制造:由于钛合金具有优异的抗腐蚀性能,能够抵抗海水的侵蚀,因此在船舶制造领域得到广泛应用。

钛合金常用于制造船体骨架、船头部件等。

4.医疗设备制造:钛合金对人体无害,具有良好的生物相容性,因此在医疗设备制造领域得到广泛应用。

例如,钛合金常用于制造人工关节、牙科种植体等。

三、钛合金材料的发展前景钛合金材料由于其独特的性能和广泛的应用领域,有着广阔的发展前景。

随着航空航天、汽车制造、船舶制造、医疗设备等行业的发展,对材料的要求也越来越高。

钛及钛合金综述

钛及钛合金综述

百度文库- 让每个人平等地提升自我钛及钛合金综述一钛及钛合金的发展钛在化学元素周期表中属于TVB族元素,其原子其原子序数为22。

钛在地壳中的含量为%,在所有的元素中,名列第九,但在常用金属元素中仅次于铝、铁、镁,居第四位。

钛在地壳中大都以金红石(TiO2)和钛铁矿等形式存在。

由于分离提取困难,具有工业意义的金属钛直到20世纪40年代才生产出来。

钛及钛合金的密度小,抗拉强度高(可达140Kg/mm2)。

在-253~600℃范围内,它的比强度(抗拉强度/密度)在金属材料中几乎最高。

它在适当的氧化性性环境中可形成一种薄而坚固的氧化膜,具有优异的耐蚀性能。

此外,钛及钛合金还具有非磁性、线膨胀膨胀系数小等特点,这就使钛及钛合金首先成为重要的宇航结构材料,随后又推广到舰船制造、化学工业等领域,并得到了迅速的发展。

二钛及钛合金的分类及应用钛及钛合金按组织结构分为α合金、α+β合金、β合金等三大类合金。

1 α合金α合金中有TA1、TA2、TA3、TA4、TA5、TA6、TA7、TA8等8种合金。

TA1、TA2、TA3是工业纯钛。

它们是按杂质元素含量分的三个等级。

它们主要应用于要求高塑性、适当的强度、良好的耐蚀性以及可焊接性的场合。

TA1、TA2、TA3它们的冷加工性能好,可生产各种规格的板材、棒材、型材、带材、管材和箔材。

板材可以进行冷冲压。

TA4是一种钛-铝二元合金。

它的抗拉强度比工业纯钛稍高,可以做中等强度范围的结构材料。

国内主要用做焊丝。

TA5是一种全α型合金。

它的抗拉强度比工业纯钛高,但塑性稍差,有良好的焊接性能及耐腐蚀性能。

这种合金在要求在退火状态下交货,可用做海水腐蚀环境下的结构材料。

目前已成功地应用于造船工业。

TA6是一种全α型的钛-铝二元系合金。

它的抗拉性能高于TA4,但是它的塑性稍差。

用它制成的板材可进行冷冲压,焊接性能良好,耐蚀性好。

它和TA5一样,也是在退火状态交货,适用于400℃以下和存在浸蚀介质的环境下工作。

钛合金的应用及发展论文

钛合金的应用及发展论文

钛合金的应用及发展论文钛合金是一种重要的金属材料,具有良好的力学性能、耐腐蚀性、高温强度和低密度等优点。

由于其独特的性能,钛合金在航空航天、汽车、医疗器械、化工等领域得到广泛应用。

本文将从钛合金的发展历程、应用领域以及未来发展趋势等方面进行论述。

钛合金最早是在20世纪40年代末在航空航天领域逐渐得到应用的。

由于其高强度、低密度和耐腐蚀性能优异,在航空发动机、飞机结构、航空航天器零部件以及火箭等领域中广泛使用。

钛合金还被广泛应用于汽车制造中,用于提高车身强度和降低车身重量,从而提高汽车燃油经济性。

此外,医疗器械领域也是钛合金的重要应用领域,由于其生物相容性良好,被应用于医疗植入物、假体等领域。

随着科学技术的发展和对高性能材料需求的增加,钛合金的研究和应用也得到了进一步推进。

现代钛合金已经发展出了多种系列,如α系、α+β系、β系等,以满足不同领域对材料性能的需求。

通过合金设计和热处理工艺的改进,钛合金材料的力学性能得到了极大的提升。

另外,采用增材制造技术(如3D打印)也为钛合金的应用带来了新的机遇,可以实现复杂结构的制造,进一步提高钛合金的性能。

钛合金在航空航天、汽车、医疗器械和化工领域具有广阔的应用前景。

在航空航天领域,由于钛合金具有良好的高温强度和耐腐蚀性能,可以应用于高温发动机零部件、飞机结构等领域,提高航空航天器的性能。

在汽车领域,钛合金可以用于制造车身骨架和发动机部件,以减轻车身重量和提高汽车的燃油经济性。

在医疗器械领域,钛合金材料具有生物相容性好的特点,可以应用于植入物和假体等领域,帮助人们恢复健康。

在化工领域,钛合金可以用于制造化工设备,具有优异的耐腐蚀性能,可以提高设备的使用寿命。

尽管钛合金在许多领域中得到了广泛应用,但还存在一些问题需要解决。

首先,钛合金的制造成本较高,限制了其在一些领域的应用。

其次,钛合金材料的可塑性相对较差,加工难度较大。

此外,钛合金的加工精度和表面质量对材料性能和应用具有重要影响。

钛合金介绍范文范文

钛合金介绍范文范文

钛合金介绍范文范文钛合金是一种结构轻、强度高的金属材料,由钛和其他金属元素(如铝、钒、锰等)合金化制成。

它具有低密度、优良的耐腐蚀性、热强度高、焊接性能好等特点,因此被广泛应用于航空航天、汽车、化工等领域。

本文将介绍钛合金的起源、制备方法、特性以及应用等内容。

钛合金的起源可以追溯到20世纪40年代。

当时,钛的重要性被人们认识到,但纯钛具有较高的制备成本和难以机械加工的问题,因此人们开始研究将钛与其他金属元素合金化制备出可用的钛合金。

最早的钛合金是由铝和钛组成的,经过热处理后,具有较好的强度和工艺性能。

目前,制备钛合金的方法主要有熔融法、粉末冶金法和表面合金化法。

熔融法是将纯钛和其他金属元素放入高温炉中熔化混合,在恒温下冷却形成合金。

粉末冶金法是将钛合金粉末与其他金属粉末混合,经过冶金过程形成合金。

表面合金化法是在钛表面涂覆其他金属,通过热处理使其与钛相互扩散形成合金层。

钛合金具有多种优良的特性,首先,它的密度较低,约为4.5克/立方厘米,是其他金属的一半左右,因此具有轻量化的特点。

其次,钛合金具有良好的耐腐蚀性,可以在高温、强酸、强碱等恶劣环境下长期使用。

再次,钛合金具有较好的热强度,可用于耐火材料、航空发动机部件等高温应用领域。

此外,钛合金还具有优良的焊接性能、疲劳寿命长等特点。

钛合金的应用领域非常广泛。

在航空航天领域,钛合金常用于机身、发动机零部件、螺栓等结构件,其轻量化和高强度可以减轻飞机重量,提高燃油效率。

在汽车领域,钛合金常用于制动系统、悬挂系统等零部件,其优良的耐蚀性和热强度可以提高汽车的使用寿命和安全性能。

在化工领域,钛合金常用于制备反应容器、换热器等设备,其耐蚀性能可以保证设备长期稳定运行。

总之,钛合金是一种具有轻量化、高强度、耐蚀性和热强度的金属材料。

通过不同的制备方法,可以得到具有不同性能的钛合金。

在航空航天、汽车、化工等领域,钛合金得到广泛的应用,为相关行业的发展提供了重要的支持。

钛合金的发展及应用综述

钛合金的发展及应用综述

要: 钛合金是 当前一种常见的合金材料 , 具有非常好 的工艺特性 , 能够有效改善 工业制造 效益 , 对我 国工业发展 具有
至关重要的作 用。 随着钛合金研究的逐渐深入 , 该材料 已经由工业制造逐渐拓展 到 了汽车船舶 、 石油天然气等产业 中, 应
用范 围已经得到 了本质上 的提升 。就钛合金 的现状着手 , 对钛 合金 发展 状况及应 用状 况进行研 究。
形 状 况 加剧 。例 如 , 在 钛 合 金 钢板 加 工 的 过程 中 , 相 关 人 员 常 依 照钛 合 金 上 述特 性 对 轧制 温 度 区进 行 划
铸技术在上述基础上 , 使用金属模取代 陶瓷模 , 消除 了陶 瓷可 能 产 生 的高 温 损 坏 问题 ,有效 改 善 了产 品
究, 相关 人 员 可 以明显 提 升 钛合 金 的应 用效 益 , 改善 钛 合 金 的使 用 质 量 , 加 快 我 国工 业 化 进程 , 对 我 国资 源提 升及 发展 具 有非 常好 的促 进 效果 。 上 的转变 , 各项 指 标控 制效果 已经得 到本质 化 提升 。 熔 炼 操 作 的过 程 中 ,工业 领 域 已经 开 始 将 冷 床
E q u i p me n t Ma n u f a c t u r i n g T e c h n o l o g y No . 1 0, 2 01 4
钛 合 金 的 发展 及 应 用 综 述
何 阳, 屈孝和 , 王 越 , 刘
( 长安大学 , 陕西 西安

欢。 孙超峰
7 1 0 0 6 4 )
分, 实现不 同温度 区域 的控制 , 保证提升加工 效益 。 质量 。 在 成 型处 理 的过 程 中 ,工 业 领 域 已经 开 始 大 量 当前轧制温度在 区的轧制效果明显好于 + 口区。

钛合金工艺总结报告范文(3篇)

钛合金工艺总结报告范文(3篇)

第1篇一、前言钛合金作为一种高性能的金属材料,因其优异的力学性能、耐腐蚀性能、生物相容性等优点,在航空航天、医疗器械、海洋工程等领域得到了广泛的应用。

随着科技的不断发展,钛合金的加工工艺也在不断进步。

本报告旨在总结钛合金工艺在实际生产中的应用经验,分析存在的问题,为今后钛合金工艺的改进提供参考。

二、钛合金工艺概述1. 钛合金分类钛合金按照成分和性能可分为以下几类:(1)α型钛合金:具有良好的成形性能和焊接性能,但强度较低。

(2)α+β型钛合金:兼有α型和β型钛合金的优点,强度和塑性较好。

(3)β型钛合金:具有较高的强度和较好的焊接性能,但成形性能较差。

2. 钛合金加工工艺钛合金加工工艺主要包括以下几种:(1)热加工:包括热轧、热挤压、热成形等。

(2)冷加工:包括冷轧、冷拔、冷挤压等。

(3)表面处理:包括阳极氧化、电镀、涂装等。

(4)焊接:包括气体保护焊、激光焊、电子束焊等。

三、钛合金工艺应用经验1. 热加工(1)热轧:热轧主要用于生产厚板、薄板、带材等。

在实际生产中,应注意控制轧制温度、轧制速度和道次压下量,以保证板材的尺寸精度和表面质量。

(2)热挤压:热挤压适用于生产复杂形状的钛合金零件。

在生产过程中,应选择合适的挤压比和挤压速度,以保证零件的尺寸精度和表面质量。

2. 冷加工(1)冷轧:冷轧主要用于生产薄板、带材等。

在实际生产中,应注意控制轧制温度、轧制速度和道次压下量,以保证板材的尺寸精度和表面质量。

(2)冷拔:冷拔适用于生产细丝、薄带等。

在生产过程中,应注意控制拔丝速度、润滑条件和拔丝比,以保证丝材的尺寸精度和表面质量。

3. 表面处理(1)阳极氧化:阳极氧化主要用于提高钛合金零件的耐腐蚀性能和耐磨性能。

在实际生产中,应注意控制氧化温度、氧化时间和电解液浓度,以保证氧化膜的厚度和均匀性。

(2)电镀:电镀主要用于提高钛合金零件的耐腐蚀性能和装饰性能。

在实际生产中,应注意控制电镀电流、电镀时间和电解液浓度,以保证镀层的厚度和均匀性。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

钛合金综述论文摘要:钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。

世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性,相继对其进行研究开发,并得到了实际应用。

关键词:钛合金;合金化;分类;用途;新发展正文:钛合金概述钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。

钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。

第一个实用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V合金,由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好,而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%。

20世纪50~60年代,主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金,70年代开发出一批耐蚀钛合金,80年代以来,耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。

钛合金耐热的使用温度已从50年代的400℃提高到90年代的600~650℃。

A2(Ti3Al)和r(TiAl)基合金的出现,使钛在发动机的使用部位正由发动机的冷端(风扇和压气机)向发动机的热端(涡轮)方向推进。

结构钛合金向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容限方向发展。

目前,世界上已研制出的钛合金有数百种,最著名的合金有20~30种,如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等。

合金化钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金。

钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛,882℃以上为体心立方的β钛。

合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类:①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。

其中铝是钛合金主要合金元素,它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。

②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素,又可分同晶型和共析型二种。

前者有钼、铌、钒等;后者有铬、锰、铜、铁、硅等。

③对相变温度影响不大的元素为中性元素,有锆、锡等。

氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。

氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。

通常规定钛中氧和氮的含量分别在0.15~0.2%和0.04~0.05%以下。

氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物,使合金变脆。

通常钛合金中氢含量控制在 0.015%以下。

氢在钛中的溶解是可逆的,可以用真空退火除去。

钛合金分类:钛是同素异构体,熔点为1720℃,在低于882℃时呈密排六方晶格结构,称为α钛;在882℃以上呈体心立方品格结构,称为β钛。

利用钛的上述两种结构的不同特点,添加适当的合金元素,使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金(titanium alloys)。

室温下,钛合金有三种基体组织,钛合金也就分为以下三类:α合金,(α+β)合金和β合金。

α钛合金:它是α相固溶体组成的单相合金,不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下,均是α相,组织稳定,耐磨性高于纯钛,抗氧化能力强。

在500℃~600℃的温度下,仍保持其强度和抗蠕变性能,但不能进行热处理强化,室温强度不高。

β钛合金:它是β相固溶体组成的单相合金,未热处理即具有较高的强度,淬火、时效后合金得到进一步强化,室温强度可达1372~1666 MPa;但热稳定性较差,不宜在高温下使用。

α+β钛合金:它是双相合金,具有良好的综合性能,组织稳定性好,有良好的韧性、塑性和高温变形性能,能较好地进行热压力加工,能进行淬火、时效使合金强化。

热处理后的强度约比退火状态提高50%~100%;高温强度高,可在400℃~500℃的温度下长期工作,其热稳定性次于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,α+β钛合金次之,β钛合金最差。

α钛合金代号为TA,β钛合金代号为TB,α+β钛合金代号为TC。

热处理钛合金通过调整热处理工艺可以获得不同的相组成和组织。

一般认为细小等轴组织具有较好的塑性、热稳定性和疲劳强度;针状组织具有较高的持久强度、蠕变强度和断裂韧性;等轴和针状混合组织具有较好的综合性能。

钛合金性能基本性能:钛是一种新型金属,钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关,最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1%,但其强度低、塑性高。

99.5%工业纯钛的性能为:密度ρ=4.5g/cm3,熔点为1725℃,导热系数λ=15.24W/(m.K),抗拉强度σb=539MPa,伸长率δ=25%,断面收缩率ψ=25%,弹性模量E=1.078×105MPa,硬度HB195。

强度高:钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右,仅为钢的60%,纯钛的强度才接近普通钢的强度,一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。

因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料,见表7-1,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。

目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。

热强度高:使用温度比铝合金高几百度,在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450~500℃的温度下长期工作这两类钛合金在150℃~500℃范围内仍有很高的比强度,而铝合金在150℃时比强度明显下降。

钛合金的工作温度可达500℃,铝合金则在200℃以下。

抗蚀性好:钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作,其抗蚀性远优于不锈钢;对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强;对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。

但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差,在红烟硝酸,N2O4(含氧,不含NO,24℃~74℃);HCl, Cl2-水溶液,固体氯化物(>290℃),海水,甲醇,甲醇蒸汽,三氯乙烯,有机酸中耐蚀性也很差,容易发生应力腐蚀。

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。

低温性能好,间隙元素极低的钛合金。

因此,钛合金也是一种重要的低温结构材料。

化学活性大:钛的化学活性大,与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。

含碳量大于0.2%时,会在钛合金中形成硬质TiC;温度较高时,与N作用也会形成TiN约为钢的1/2,故其刚性差、易变形,不宜制作细长杆和薄壁件,切削时加工表面的回弹量很大,约为不锈钢的2~3倍,造成刀具后刀面的剧烈摩擦、粘附、粘结磨损。

切削特点:钛合金的硬度大于HB350时切削加工特别困难,小于HB300时则容易出现粘刀现象,也难于切削。

但钛合金的硬度只是难于切削加工的一个方面,关键在于钛合金本身化学、物理、力学性能间的综合对其切削加工性的影响。

钛合金用途钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好。

另外,钛合金的工艺性能差,切削加工困难,在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。

还有抗磨性差,生产工艺复杂。

钛的工业化生产是1948年开始的。

航空工业发展的需要,使钛工业以平均每年约 8%的增长速度发展。

目前世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金牌号近30种。

使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)。

钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。

60年代中期,钛及其合金已在一般工业中应用,用于制作电解工业的电极,发电站的冷凝器,石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。

钛及其合金已成为一种耐蚀结构材料。

此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等。

钛合金是航空航天工业中使用的一种新的重要结构材料,比重、强度和使用温度介于铝和钢之间,但比强度高并具有优异的抗海水腐蚀性能和超低温性能。

60年代开始钛合金的使用部位从后机身移向中机身、部分地代替结构钢制造隔框、梁、襟翼滑轨等重要承力构件。

钛合金在军用飞机中的用量迅速增加,达到飞机结构重量的20%~25%。

70年代起,民用机开始大量使用钛合金。

70年代,钛合金在航空发动机中的用量一般占结构总重量的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、铸钛压气机机匣、中介机匣、轴承壳体等。

航天器主要利用钛合金的高比强度,耐腐蚀和耐低温性能来制造各种压力容器、燃料贮箱、紧固件、仪器绑带、构架和火箭壳体。

人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机也都使用钛合金板材焊接件。

钛合金新进展近年来,各国正在开发低成本和高性能的新型钛合金,努力使钛合金进入具有巨大市场潜力的民用工业领域阳。

国内外钛合金材料的研究新进展主要体现在以下几方面:高温钛合金:世界上第一个研制成功的高温钛合金是Ti-6Al-4V,使用温度为300-350℃。

随后相继研制出使用温度达400℃的IMI550、BT3-1等合金,以及使用温度为450~500℃的IMI679、IMI685、Ti-6246、Ti-6242等合金。

目前已成功地应用在军用和民用飞机发动机中的新型高温钛合金有。

近几年国外把采用快速凝固/粉末冶金技术、纤维或颗粒增强复合材料研制钛合金作为高温钛合金的发展方向,使钛合金的使用温度可提高到650℃以上。

钛铝化合物为基的钛合金)和TiAl(γ)金属间与一般钛合金相比,钛铝化合物为基钠Ti3Al(α2化合物的最大优点是高温性能好、抗氧化能力强、抗蠕变性能好和重量轻,这些优点使其成为未来航空发动机及飞机结构件最具竞争力的材料。

高强高韧β型钛合金β型钛合金具有良好的冷热加工性能,易锻造,可轧制、焊接,可通过固溶-时效处理获得较高的机械性能、良好的环境抗力及强度与断裂韧性的很好配合。

阻燃钛合金常规钛合金在特定的条件下有燃烷的倾向,这在很大程度上限制了其应用。

针对这种情况,各国都展开了对阻燃钛合金的研究并取得一定突破。

所制成具有相当好的热变形工艺性能,可用其制成复杂的零件。

医用钛合金:钛无毒、质轻、强度高且具有优良的生物相容性,是非常理想的医用金属材料,可用作植入人体的植入物等。

目前,在医学领域中广泛使用的仍是Ti-6Al-4v ELI合金。

但后者会析出极微量的钒和铝离子,降低了其细胞适应性且有可能对人体造成危害,这一问题早已引起医学界的广泛关注。

与α+β钛合金相比,β钛合金具有更高的强度水乎,以及更好的切口性能和韧性,更适于作为植入物植入人体。

估计在不久的将来,此类具有高强度、低弹性模量以及优异成形性和抗腐蚀性能的庐钛合金很有可能取代目前医学领域中广泛使用的Ti-6Al-4V ELI合金。

相关文档
最新文档