钛的基本知识
钛材料知识点总结大全
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%。
钛及钛合金基础知识
钛及钛合金基础知识
1．钛及其合金的性能
纯钛的密度为4.5 g/cm3，熔点为1 668℃。
钛及其合金具有很多的优点，如抗蚀能力强，尤其是抗海水及其抗蒸汽腐蚀能力比铝合金、不锈钢和镍合金还高；在各种浓度的硝酸和铬酸中以及稀硫酸、苛性碱溶液中的稳定性好；焊接性好，低温韧性好，强度低，塑性好；易于冷压力加工。
但是，其工艺性和切削加工性很差，冷变形易开裂，在热加工时易吸收氢、氧、氮及碳等杂质，导致塑性和冲击韧性降低，为热加工（铸、锻、焊、热处理）带来不少麻烦。
2．钛合金分类、特性及应用
钛合金按其退火后的组织可分为3个类型：α型、β型和α+β型。
(1) α型钛合金α型钛合金所含的合金元素主要为铝和锡。
当温度在400℃以下时，它的总体性能较好，组织稳定，焊接性能好，焊缝韧性高。
但强度不高，也不能热处理强化。
因此，它通常用于制造350℃以下经冲压或焊接成形的零件。
(2) β型钛合金β型钛合金能进行热处理强化，焊接性及压力加工性也比较好。
但总体性能不稳定，冶炼工艺也较复杂，所以目前不常用。
(3) α+β型钛合金α+β型钛合金的力学性能变化范围宽，可适应各种不同的用途。
可进行热处理强化，并且它的工艺性较好，便于压力成形。
但是它的焊接性差，高温下具有较大的热强度。
因此，它常用来制造
400℃下长期工作的零件。
例如，TC4是用途最广的钛合金，用量占现有钛合金的一半。
钛金属基本知识
钛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。
钛的基本知识
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。
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。
钛及其化合物性质(补充))
钛及其化合物性质1、自然界存在：钛在自然界存在丰度0.42%，在所有元素居第10位，我国含量丰富。
钛的主要钛铁矿（FeTiO3）和金红石（TiO2）。
2、钛单质此，一般金属在酸、碱、盐的溶液中变得千疮百孔而钛却安然无恙。
液态钛几乎能溶解所有的金属，因此可以和多种金属形成合金。
钛加入钢中制得的钛钢坚韧而富有弹性。
钛与金属Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金属间化合物。
钛合金制成飞机比其它金属制成同样重的飞机多载旅客100多人。
制成的潜艇，既能抗海水腐蚀，又能抗深层压力，其下潜深度比不锈钢潜艇增加80%。
同时，钛无磁性，不会被水雷发现，具有很好的反监护作用。
钛具有“亲生物“’性。
在人体内，能抵抗分泌物的腐蚀且无毒，对任何杀菌方法都适应。
因此被广泛用于制医疗器械，制人造髋关节、膝关节、肩关节、胁关节、头盖骨，主动心瓣、骨骼固定夹。
当新的肌肉纤维环包在这些“钛骨”上时，这些钛骨就开始维系着人体的正常活动。
钛在人体中分布广泛，正常人体中的含量为每70kg体重不超过15mg，其作用尚不清楚。
但钛能刺激吞噬细胞，使免疫力增强这一作用已被证实】3、钛的冶炼钛在1791年被发现，而第一次制得纯净的钛却是在1910年，中间经历了一百余年。
原因在于：钛在高温下性质十分活泼，很易和氧、氮、碳等元素化合，要提炼出纯钛需要十分苛刻的条件。
工业上常用硫酸分解钛铁矿的方法制取二氧化钛，再由二氧化钛制取金属钛。
浓硫酸处理磨碎的钛铁矿（精矿），发生下面的化学反应：FeTiO3+3H2SO4 == Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O FeTiO3+2H2SO4 == TiOSO4+FeSO4+2H2OFeO+H2SO4 == FeSO4+H2O Fe2O3+3H2SO4 == Fe2(SO4)3+3H2O 为了除去杂质Fe2(SO4)3，加入铁屑，Fe3+还原为Fe2+，然后将溶液冷却至273K以下，使得FeSO4.7H2O（绿矾）作为副产品结晶析出。
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3.2 纯钛 耐蚀性能：
钛的标准电极电位很低(E=－1.63V)，但钛的致钝电位亦低， 故钛容易钝化。
常温下钛表面极易形成由氧化物和氮化物组成的钝化膜，它 在大气及许多浸蚀性介质中非常稳定，具有很好的抗蚀性。
在大气、海水、氯化物水溶液及氧化性酸(硝酸、铬酸等)和 大多数有机酸中，其抗蚀性相当于或超过不锈钢，在海水中耐蚀 性极强，可与白金相比，是海洋开发工程理想的材料。
3.2 纯钛
物理性能：
属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℃。
低于882.5℃，为密排六方α-Ti： 点阵常数(20℃)为： a＝0.295111 nm，c＝0.468433nm，c／a=1.5873
882.5℃～熔点，为体心立方β-Ti：点阵常数在25℃时， a=0.3282nm；900 ℃时a=0.33065nm。
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。
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
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
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。
钛的基本知识讲座：第一讲
钛的基本知识讲座第一讲钛的基本特性及其工程意义一、序言钛材原则生产工艺流程合金的设计(选择)——备配料——熔铸——压力加工——热处理——表面处理——检测。
八大工艺环节涉及大量工艺技术与装备。
理解工艺技与装备知识需要宽广的基础知识。
如（1）金属物理：晶体、晶体缺陷、晶体形变（2）金属学：相变、相图、结晶、再结晶（3）物理化学：力、功、能、热、能量与物质状态转换许多知识非常专业、深奥、枯燥万物都是相通的，搞材料也是非常有趣的。
本讲座思路：不按教科书的思路讲概念与知识，而按工艺流程顺序和学用结合原则，讲相关基础知识或基本知识。
实际上是讲我个人多年的学习体会，讲最有实用价值的基础知识，希望能通熟易懂的方式讲基础知识，使技术与非技术人员都能听懂，有所收益。
二、钛的基本特性(21项)十高高熔点：1668℃高强度：170-1800MPa高比强度：最大高屈强比：0.9-0.95高焊接强度：0.9以上高化学活性：易与各种气体反应高耐蚀性：在氧化气氛下耐蚀性极好高耐热性：工作温度远超铝、镁合金高弹性：弹性模量(E)为钢的1/2，对加工不敏感。
高透声性：水下声纳波易透过，衰减小八低低密度：4.5 g/cm3低刚度：100Gpa，比刚度不占优势低比热容：铁的60%低导热率：铁的1/4热膨胀系数：低耐磨性：低阻尼：彽冷变形塑性：比钢、不锈钢、铝的塑性彽, 但优于镁三无无磁、无毒、无冷脆性三、钛特性的工程意义四、钛的特性对钛材的应用范围、钛材生产工艺技术和装备、产业的发展产生广泛的影响。
十高：⑴高熔点：1668℃熔炼难，V AR、EB，水冷銅坩锅⑵高强度：最大1800MPa 主承力构件⑶高比强度：最大‘三航’结构材料⑷高屈强比：0.9-0.95有利于使用，不利于生产⑸高焊接强度：0.9以上⑹高化学活性：易与各种气体反应防高温吸气与氧化。
真空与氩气保护，扒皮、碱酸洗、打磨、磨光、拋光工序⑺高耐蚀性：在氧化气氛下耐蚀性极好特别耐氯离子离耐蚀优质耐蚀结构材料广泛用做化工容器、海洋工程材料板管材比重大⑻高耐热性：最高用于650℃(长时，发动机部件)可做高超音速飞机蒙皮材料、导弹部件材料⑼高弹性：高档彈箦材料，减重60%⑽高透声性：舰船大型声纳导流罩材料八低：⑴低密度：4.5g/cm3。
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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。
钛渣高导电性决定了开弧熔炼。
TiO2、Ti3O5、Ti2O3、TiO的熔点分别为1870ºC、1774ºC、1839ºC、1750ºC，钛渣熔点在1580 ~1700ºC之间，出炉时必须将钛渣熔体过热。
熔炼钛渣技术操作规程一、熔炼原理电炉法生产钛渣的实质是钛铁矿与固体还原剂混合加入电炉中进行还原熔炼，矿中铁的氧化物被选择性地还原为金属铁，而钛的氧化物被富集在渣中，经铁渣分离获得钛渣和副产品金属铁。
碳还原偏钛酸铁可能发生的反应如下：Fe TiO3+C= TiO2+ Fe+CO 13/4Fe TiO3+C= 1/4Ti3O5+3/4 Fe+CO 22/3Fe TiO3+C=1/3 Ti2O3+2/3 Fe+CO 31/2Fe TiO3+C=1/2 TiO+1/2 Fe+CO 42Fe TiO3+C= Fe Ti2O5+ Fe+CO 51/4Fe TiO3+C=1/4 TiC+1/4 Fe+3/4CO 61/3Fe TiO3+C=1/3 Ti+1/3 Fe+CO 71/3Fe2 O3+C=2/3 Fe+CO 8其反应顺序为8＞1＞5＞2＞3＞4＞6＞7。
在低温（＜1200ºC）的固相还原中，主要是矿中铁氧化物的还原，TiO2的还原较少，主要按式8、1、5进行还原反应。
在中温（1200~1500ºC）液相还原中，除了铁的氧化物被还原外，还有相当数量的TiO2被还原, 主要按式2、3、4进行还原反应。
在高温（1500~1700ºC）下，式6、7反应增加。
可见，随温度的升高，TiO2被还原生成低价钛的量增加，即钛的氧化物在还原熔炼过程中随温度的升高按下面顺序逐渐发生变化：TiO2→Ti3O5→Ti2O3→TiO →TiC→Ti（Fe）此外，CO也参与反应，以及碳、CO与杂质也发生反应。
二、原材料及产品质量要求生产钛渣的主要原料是钛铁矿、还原剂、粘结剂。
1、钛铁矿选择钛铁矿应以钛和铁的氧化物的总量作为衡量钛铁矿质量好坏的标准，且非铁杂质低。
一般TiO2≥46%，非铁杂质≯9%。
2、还原剂原则上，所有含碳的物料，如煤炭、石油焦、冶金焦、木炭、石墨粉都可作为还原剂。
从工艺和经济的合理性考虑，应选择活性高，电导率低，灰分低，挥发分低，含硫低和廉价的还原剂。
还原剂活性高可以增加还原速度，减少熔炼时间，降低能耗和提高生产能力。
还原剂电导率低，可改善炉料性能，保证合理的供电制度。
还原剂灰分低，可减少对产品钛渣的污染。
还原剂挥发分低，可减少熔炼过程的排气量，有利炉况的稳定。
硫是有害杂质。
各种还原剂活性：木炭＞无烟煤＞石油焦＞冶金焦。
3、粘结剂粘结剂一般使用沥青。
4、酸溶性钛渣TiO278~85%（其中不溶钛≤1.5%），∑Fe≤8%。
三、配料配料是把钛铁矿、还原剂、粘结剂按适当比例混合均匀，配料比约为，钛铁矿：还原剂：沥青=100：（8~11）：（5~8），还原剂、沥青力度≤5mm。
炉料熔化温度约为1250~1300ºC。
配料的关键是配碳。
还原剂的过量和不足都会引起炉况的失调并导致熔炼得失败。
配碳过多，TiO2大量被还原，生低价钛含量高的熔体，并助长TiC的生成，使熔炼过程出炉变得困难。
配碳不足会导致FeO还原不完全，需要造渣阶段补加大量碳，使熔炼时间增加，电耗上升。
配碳第一种方法是将矿中所有铁的氧化物还原为金属铁所需的碳，再乘上过量系数。
第二种方法是将矿中所有铁的氧化物还原为金属铁和所有TiO2还原为Ti3O5所需碳量，再加上铁水增碳所需碳量。
钛铁矿的品位和还原剂中含碳量发生变化，直接影响配料。
为了降低熔体的温度，炉料配碳少一些进行熔炼所生成的初渣具有较低熔点，并有可能增大熔池体积，从而增加产量。
配料工应严格按照配料比进行准确称量、均匀搅拌。
四、熔炼熔炼钛渣过程是间歇操作，一般包括捣炉、加料、接放电极、送电熔炼、烧堵炉眼、出炉等步骤。
1、捣炉、加料出炉堵完炉眼后开始捣炉，捣炉要将熟料完全捣下、捣实，没有空隙，充分捣炉能保证加料足量，防止交班时偷工减料，影响下一班操作和整体产量。
加料时要做到布料均匀，料面应中高外低，形成拱形。
二次捣炉和加料要根据化料情况决定。
在生产中应加强通过捣炉操作来保护炉衬。
2、送电熔炼（1）熔化。
加完料后，检查各设备正常开始送电。
熔炼刚开始时，先使用小电流，后逐渐加大。
由于新加入的炉料比电阻较大，依靠炉料电阻热加热炉料。
当电极下放熔化成三个“坩埚熔池”后，电极与“坩埚熔池”间产生电弧热加热炉料使熔池逐渐向外扩张，直至三相熔通形成“大熔池”。
此间易出现塌料、渣沸腾，造成电阻、电流失去平衡，电极串动频繁。
整个操作应在高电压工作，有利于提高电能利用系数，降低单位电耗，增加产量。
对于小翻渣，只需把影响炉子受电的炉渣推入“坩埚”后即可恢复正常作业；对于大翻渣，需要进行捣炉操作，将块状渣推入“坩埚”底再重新熔炼。
对于局部炉底上涨，可在相应部位加适量钛铁矿或碎铁块；把烧下速度快的电极上抬，往“坩埚”内推加部分生料或降低该相电极的负荷，同时加大烧下慢的电极负荷。
（2）造渣。
三相熔通后可实现高负荷操作，以加快熔池周围炉料熔化。
炉料熔化后，熔体的FeO含量通常为8%~10%，仍需补加还原剂将熔体中FeO进一步还原。
若初始配碳过多，则要加入钛精矿稀释再出炉。
（3）过热。
当造渣结束，即渣的品位达到产品的要求，还要继续对熔体进行加热，使渣铁充分分离，保证顺利出炉。
要根据变压器额定范围，确定合理配电制度，配电操作力求三相电流平衡，平稳送上负荷，保持炉底深度平衡，使相间熔通快，缩短熔炼时间。
按工作电流在熔炼周期的变动可分为三个时期。
一是低电流稳定期。
开始送电时电流为额定值得0.3倍，此时电流平稳易调，应尽量不移动电极，让电流由小到大自然升高，使电极周围的炉料安静的升温、烧结。
二是电流波动期。
在低电流的稳定期末，“坩埚”发生熔融，由于炉料的还原和熔化，塌料翻渣也随之变得频繁，此时要迅速准确地调整电流，并选用较高工作电压，是相间熔通加快，缩短电流波动期。
三是高电流稳定期。
此时“坩埚”壁炉料温度升高并烧结凝固，塌料现象减少，电流波动幅度变小，可加大电流负荷，使“坩埚”化料速度快，直至三相熔通。
送电时电极要抬离熔体或料面时才能送电，严禁短路送电。
在送电初期即电流稳定期，如电流升高，应及时停电，待上翻的熔渣冷却后再送电，及时根据电流变化调整电极，直至炉内“坩埚”形成。
当出现翻渣趋势时，应及时降低电流负荷，甚至停电，防止大翻。
电流应逐级稳定提高。
熔炼终点的判断：主要根据送电时间、用电度数、电器仪表运转情况、化料情况、三相电极底部料层熔通、三相电流在额定值附近并趋于平衡一定时间、熔渣品位、温度等进行综合判断，掌握好熔炼终点应及时快速出炉。
渣样品位的判断：从坩埚中取出的渣样，通过观察表皮厚度、颜色及断口结构，大致判断炉渣品位。
钛渣品位由低到高其表皮颜色如下变化：铁灰色→黑色→棕黑色→深蓝→深紫→金黄色。
但杂质含量不同品位反映出的外观不一样。
五、出炉过热的钛渣熔体具有良好流动性，一般可以顺利出炉。
出炉时动作要迅速，流程设计要短，出炉时不断电。
出炉后应及时向渣中喷水冷却，减少钛渣中低价钛氧化生成金红石型或锐钛型TiO2，不利于后道工序进行。
用氧气或电弧烧穿器充分清理炉眼后，用湿钛渣堵好。
六、放铁出炉后经过冷却一段时间渣铁充分分离后放铁铸锭。
放铁完毕，及时清理出铁口和模具。
七、吊包和垫包钛渣经过充分冷却凝固后吊包，每炉钛渣应标清炉号分别放置，便于破碎时调节品位。
垫包用碎钛渣垫均匀，厚度大于100mm，除渣口方向要厚。
出铁口用耐火土堵好。
八、破碎包装要将化学成分符合要求的钛渣处理合适粒度并除尽夹杂的生铁进入球磨机，掌握好加入量，做到给料连续、均匀。
定期检查各种设备运转情况，有问题及时处理，尽量提高设备利用率，不造成钛渣积压。
经破碎的钛渣按要求进行包装。