新型金属钛合金的研究现状

急规划 ，落实应急ｌ 作管理运行机制 ，加强应急队伍建设等。出现灾害 Ｔ 时 ，行动迅速 ，措施 到位 ，不留隐患，以此保障防灾减灾运行机制的全
中 ， 日本 在 １７ 年 就 建 造 了ｔ 界 首 例钛 屋 顶 ，其 中在 真 光 明教 堂 屋 顶 卜 ９３ ｝ ｝ 用 钛 达 ９ 吨 以 卜。现 在 在 Ｉ 个 建 筑 物 都 使 用 了钛 ，使 许 多 重 污 染 地 ０ ： 百 区 、滨 海 地 区 的腐 蚀 问 题得 到很 好 的解 决 。近 几年 ， Ｉ本 致 力于 在 运 输 ＿ ｛ Ｔ 具 中 的钛 应 用 开发 ，而 日在 汽车 用 钛片 面发 展 最快 ．￣ ２０ 年 钛 在 世 ０２ 界 汽 车 ｒ 中 的应 用 达 ８０ ， 甘奉 就 占６ｏ￣。新 开 发 的船 舶 、轮 椅 、 业 ０吨 ｏｎ 家用 热 水器 用 钛也 正 在进 行 实 用 化实 验 阶段 。 我罔钛 、是在党和政府的关怀和指 导下发展起来的。１５ 年开始 Ｉ ４ ９
产量 １（】 ，ｆ ２０ 年 达 到 Ｉ８９屯 中 的钛 材 产 量 ｆ世 界钛 ｌＩ的 比 ５ｘ吨 ￣０ ６ ３７ １ 『 ＿ 、 例 ｝ 到 了 １％ ． 罔钛 材 的 消 费 以 航 ， 用 为 丰 ，化 １、冶 金 、电 升 ０ ．中 、 ．
力及 体 育休 闲领 域 钛 材 市场 ｆ７ ％以 在 钛合 金 研 究 面 ，西 Ｊ铂’ ｌ ０ ￣ ｊ ， 匕 色金 属 研 究 院 自丰研 发 的Ｔ一 １ ｉ７ ，（ １ 等合 金 在 脱 船 、航空 航 天 ｉ３ ，Ｔ一 ５ ＝２ １０ 领 域 以 获得 重 要 Ｉ 应 用 。 我 在 船 用 钛合 金 力而 以 实现 合 金 系 列化 ， ： 程 ’ Ｈ以 生产 低 强 、中强 、高 强 的 １种钛 合 金 ， Ｔ ３ Ｈ前 ，钛 合 金 材 料 主要 的应 用 领域 足肌 空 航 天 、舰 船 等 军 事部 门 ， 在 汽 车 、火 车 、高楼 外 端装 饰 等 民 Ｈ 领域 的 ＾ 用前 景 卜 广 阔 。要 使 钛 Ｊ 分 合金能够广泛应用 ，必须降低原材料成本 ，开发低成奉生产 ｒ艺，开发 新 的海 绵 钛 生产 ｌ ，开发 可冷 变 形 的钛 合 金 ；采 用 先 进 的熔 炼 加 １ 艺 技 术和 设 备 ， 以提 高生 产效 率 。
一
线 ， ¨本 有９０ 以 卜 ０条 。
钛是二战后登 卜 界 大摊台的优质轻 ， 强度耐腐蚀结构材 世 高 料 、新 掣 功能 材 料 和重 要 的 生 物 Ｔ 材 料 。 关 的 钛 材 主要 ＿ 于航 空航 程 ｝ Ｉ ＿ ｛ 天领 域 ， 日本 的钛 材 主要 应 用 于 一般 民用 １ 及 民晶 领域 ， 中『 业 刊的钛 材 主要应用于化 Ｉ、电力等 民用领域 其中美 、日两围的产 约 占世 界钛 ：
关键 词 钛 合会 ；性能 ；现状 ；趋势
中圈 分类 号 Ｔ （
文 献标识 码 Ａ
文 章编 号 １７ —６ １（ １） ００ 一 ｌ ６３９ ７－２ ｌ ２２Ｏ ０ ｔ ｍ一
钛 合 金 南 于具 有 比强 度 高 、使 用 范 广 、抗 腐 蚀 性 好 和 良好 的 加 ｌ 性能等，被广泛应用于航 空航 灭及其发动机结构中。世界钛产、 发展迅 Ｉ 速 ，其 中５ ％￣市 场 份 额 属 于航 空 。 从 ｌ 价 值 和 资 源寿 命 的 发 展 ｏ ｊ ‘ 业 前景来看 ．它仅次于铁 、钒而被誉为正 起的 “ 第 金属”。南于钛 合金冷变形 难，模锻成为制备钛合金结构件的一种重要手段 。南于在 飞机 ｆ 使用的钛合金锻件都 比较大 ，凶此特大 钛合金锻件的生产技术 是 必须 解 决 的重 大关 键 技术 。
１ 国 内外研 究概况 及发 展趋 势
１１ 国 内 外 钛 合金 研 究概 况 及 发 展 趋 势 ．
定 的结 构形状 ，而 月 直接起到改 善和提高产品组织性能的作用 。 肩 锻造技 术在西方国家和 日本发展 的比较 ，并 且现在 已经广泛应用到 军用 、民用 等领域。尼其是在模锻水平 、大锻件生产 、热模锻 Ｔ艺等 多个力‘ 而发展非常迅速。在２ 世纪９ 年代时，在模锻件比例方面 ：美国 ０ ０ ８％、法国９％、日奉８ ％。在模锻装备水平方 而：以精密剪切 为主 ．热 ０ ０ ８ 模锻压力机 占成形设备总数的５ ％以 卜，综合 自动线 卜 ０ 生产的锻件占锻 什总量４ ％以上。废 率 疗而 ：重婪 的大锻件是１０ ０ ０％合格 ，模锻件的废 品 率 都在 ０５ ．％以 下 。 锻造 ｌ艺 自动 化水 平 方 而 ：美 闰有 ５ ８条 锻 压 自动 ： ０５
可能。
３）１ 等 温 锻 造 ｆ 可 代 替 ３ ４ 常 规 锻 造 １ ，减 少 了锻 造 作 业 步 序 —步 ： 序
量 ，提 高 了 效率 。 ４）容 易 控 制 加 Ｔ参 数 ，可 利 用 材 料 的 超 塑 变 形 特 征 ，产 品 具 有 均 ：
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理 论 研 究 苑
２ 年 ９ Ｌ 科１ Ｉ ｊ ０ 蒜霸 第期 １
新 型 金 属钛 合 金 的研 究 现 状
刘 耀 ， 占丽 娜 ，李 立 ，杨 芳
（ 乡高 等 专科 学 校 机 电学 院 ，江 西 萍 乡 ３ ７ ０ 薄 ３ ０ ０）
摘 要 钛合金是一 种 “ 新”的金Ｊ ，它广泛 用干航 牢航 天、电力 、化 Ｉ 等领域 钛 合金制 品不 仪尺寸精度高 ，而 且具有优 良的特性和 高的稳 定性 。钛合金属 丁难 锻材 ，易产生 裂纹 ，网此在钛合 金锻件生产 中最 重要的就是 对锻造温度 和塑性变形进行适 当的控制 ，模锻 成为 制备钛合金结 构件的 一种重 要 于段。
摩 擦 ，发生 局 部 温 度 升高 ，钛 合金 导 热 性 能 较差 ，热 量 较 难 迅速 散 开 ， 造 成局 部 过热 ， 现粗 大 品粒 的过热 组 织 。
制取 海绵钛的 ｌ 艺研究 ，我 先后建 、 ｒ以遵 义钛厂 为代 表的生产单 厂 ｌ 位，以 鸡有 色金属加 ｌ 厂为代表的钛材加 ｌ 单位 ．以北京有色金属研 究总 院 为代 表 的科 研 力量 。近 来 我 『 钛 材 产量 增 长 １ ，１９ 年钛 刊的 ５ － 速 ９６
５） ＡＤＣ Ｍ／ Ａ 技 术 应用 不 够 广泛 。 Ｃ ／Ａ Ｃ Ｅ ６）锻 造产 专业 化 程 度低 。
１ ． 合 金锻 造 研 究 ．２钛 ２
钛合金制品的应用不仅要求锻件尺寸精度高 ，而 日＿ 要求材料具有优 良的特性和高 的稳定性 。钛合金属于难锻材 ，易产生裂纹 ，因此在钛合 金锻件生产 中最重要的就是对锻造温度和塑性变形进行适当的控制。南 于钛合金 冷变形 ｌ ，模锻成 为制备钛 合金结构件 的一种重要 手段。 利难
１２ 国 外 锻 造 的 现状 与 发 展 ． １ ． 外 锻造 现状 ．１ ２ 锻 压 是 制造 业 中 金 属 成形 及 加 上 的 一种 重 要 手 段 ，不但 可 赋 予 产 品
近些年来，准 １锻造 、近 １锻造 、等温锻造 、热模锻造这些钛合金 ３ ３ 模锻 Ｉ 的新发展 解决了传统 Ｉ 艺 艺的缺 陷。准 １ ３锻造 Ｉ 的主要特点 ： 艺 足 ：通过控制钛合金低倍品粒度，从根小 ｝ 解决 嘲篮组织 翅性偏低的难 题 ，因此可以使 大量 在应用的 和 ＋Ｂ 钛合金的应用水平 和使用 寿 命 ， 到 提 高 ， 同 时 大 大 降 低 生 产 成 和能 耗 。 尤 其 是 等 温 锻 造 的 Ｈ 现 ．解 决 了 一 系列 以往 难 以 解 决 ＶＭ 题 等 濉锻 造 是 指模 具 一始 自终 ｓ ， ｊ Ｉ 保 持 相 同 的温 度 ，以 低 应 变速 率 进 行 变 形 的一 种 锻 造 方法 。 与常规 什 锻造 相 比，等 温 锻造 有 下 列优 点 ： １ ）等 濉 锻 造 町密 切榨 制 锻 件 尺 寸 ，能 够 锻 形 状 复 杂 、精 度 高的 锻件 ， 比常 觇锻 造 更符 合 实 际需 要 ，节 省 ＿ 料 ，大 大减 少 ｒ机 加 ｌ， ｒ 原 降低 了成本 。 ２）锻造 载荷 较 小 ，设备 吨 位大 大减 少 ，使 锻造 高 温合 金成 为
材 料 总 量的 ７％。 ０ 钛 在 美 因 宇 航 用 途 最 大 的 力‘ 主 要 分 为 军 用 机 及 民用 机 的 机 体 以 而
现在我 锻件 产量已居世界 首位，是锻件生产大 国，但不是生产 强 。我 模 锻 件 为 ２０ 件 ，模 锻件 占锻 件 总 产量 ｆ ７％。近 ｌ年我 目 ７万 ｌ ０ ￣ Ｏ 独 ●锻造企、 在增多 ，民营 、合营中小企业如雨后春笋般 现 ，许 多锻 ‘ Ｉ 造 专 业 生 产 线 已经 形 成 ，锻造 企 业 逐 步重 视 市 场 运 作 ， 已有 锻 件成 批 门。尽管如此 ，我 罔锻造业 发达 国家相比仔在以下一些问题 ： ｊ １ 企业数量多 ，规模较小，管理落后 。 ） ２） 锻造 ｌ 艺水平落后 。 ３）为轿 车 Ｉ 配套 ￣ ， ： 业 ｇ 型精 密 锻件 、有 色 金属 锻 件能 力 不 足 。 Ｖｌ ４）装备技 术 、能源技 术落后 ，员Ｔ 作业环境差 ．企业不符合环保 Ｉ
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理 论 研 究 苑
科 年 ９ Ｌ ２１ １ ｌ ０ 蒜藉 １ 第期
员的通知 》等文件精神 ，为全而贯彻落实好省政府的文件精神，伞面落 实各 乡镇 、村委会 、社区 、企业 、学校和 市直有关单位气象责任人的队 伍建设 ，该市政府下发了 “ 关于落实和聘用防灾减灾信息员的通知” ， 并按 照 “ 府统 一 领 导 ，气 象 主 管 部 门牵 头 ，减灾 委 成 员 单位 配 合 ，减 政 灾 委 负责 聘 用 ”的 原 则 ，各 乡镇 政 府 （ 道 办 ）、每 个 行政 村 、每 所 学 街 校 、每座水库 、每个矿１ 企业都聘 用了１ 以 Ｅ信息 员。 目前已登记造 ｌ ｊ 名 册的防灾减灾信息员２０ ，后备人员Ｉ４ 人 ，它 的组建 功能的完善 ， ６人 ６ ３ 将有助于提升防灾减灾能力。
机身 儿乎 牟南钛合 金组 成。钛 制元件在汽车干业也开 始 现 了 ，美 ＝ 亍
Ｔ ｅ ｉ ！ ｍ 公 在德阳大众汽车公 州的新型Ｉ ｐ Ｓ汽车 Ｅ ｏ Ｉ ｕ Ｆ 使用 』 ， 钛悬黄 比标 准Ｆ Ｉ Ｓ总重减轻刚．ｋ。近些年美 止在加快铁合金 在汽车领域斤面的研 ６ｇ 究发展 。 日本钛应用的特点仍是在 民用 、化 ｒ、电力 日本在２世纪８ 年 ０ ０ 代末就开始研制钛合金精铸 高尔夫球头并获得 良好 的效 果。在建筑业
要求 。
及发 动机 卜的使 用。钛合金用于发动机 的压气 机 、风扇叶片 、外壳 、 发动机舱 、隔板 、 起落架等。美 目Ｆ ４ Ｆ ５ ｌ 、Ｂ 、 ２军机 的用 １ 、 １ 、Ｆ ｌ ２ Ｆ ２ ７ 钛 比例分别 为：２％，２％， ５ ２ ％，４ ％， 中ｌ ｔ５ ４ ７ ２ ％， ６ ２ 架１ 军机用钛达 ’ ｌ ３ 吨。在民用 飞机中 ．１ ０ 架波音７ ７ 机用钛达到４ ． ．Ｓ ７侦察机的 ４飞 ２吨 ７ ＲＩ
钛 合 金ຫໍສະໝຸດ Baidu传统 模 锻 Ｉ 艺包 括 常 规 锻造 ， ｐ锻 造 ，亚 ｐ锻 造 。 而 传统 的 锻造
过程中 ，因钛合金的变形抗 力对锻造温度非常敏感 ，为减少模具对Ｔ件
的 冷 却 ，锻 造 速 度 要求 很 高 ，速度 越 高 ，变 形抗 力越 大 ，锻 造载 荷 就越
大 ，同时高速锻锤使锻件 内金属流动速度太快 ，毛坯内会产生强烈的内