鈦合金可分為結(jié)構(gòu)鈦合金和耐熱鈦合金,或α型鈦合金、β型鈦合金和α+β型鈦合金。研究范圍還包括鈦合金的成形技術(shù)、粉末冶金技術(shù)、快速凝固技術(shù)、鈦合金的軍用和民用等。 以鈦為基加入其他合金元素組成的合金稱作鈦合金。鈦合金具有密度低、比強度高、抗腐蝕性能好、工藝性能好等優(yōu)點,是較為理想的航天工程結(jié)構(gòu)材料。
應(yīng)用:鈦合金是一種新型結(jié)構(gòu)材料,它具有優(yōu)異的綜合性能,如密度小(~4.5gcm-3),比強度和比斷裂韌性高,疲勞強度和抗裂紋擴展能力好,低溫韌性良好,抗蝕性能優(yōu)異,某些鈦合金的最高工作溫度為550?C,預(yù)期可達700?C。因此它在航空、航天、化工、造船等工業(yè)部門獲得日益廣泛的應(yīng)用,發(fā)展迅猛。輕合金、鋼等的(σ0.2/密度)與溫度的關(guān)系,鈦合金的比強高于其他輕金屬、鋼和鎳合金,并且這一優(yōu)勢可以保持到500?C左右,因此某些鈦合金適于制造燃氣輪機部件。鈦產(chǎn)量中約80%用于航空和宇航工業(yè)。例如美國的B-1轟炸機的機體結(jié)構(gòu)材料中,鈦合金約占21%,主要用于制造機身、機翼、蒙皮和承力構(gòu)件。F-15戰(zhàn)斗機的機體結(jié)構(gòu)材料,鈦合金用量達7000kg,約占結(jié)構(gòu)重量的34%。波音757客機的結(jié)構(gòu)件,鈦合金約占5%,用量達3640kg。麥克唐納道格拉斯(Mc-Donnell-Dounlas)公司生產(chǎn)的DC10飛機,鈦合金用量達5500kg,占結(jié)構(gòu)重量的10%以上。在化學(xué)和一般工程領(lǐng)域的鈦用量:美國約占其產(chǎn)量的15%,歐洲約占40%。由于鈦及其合金的優(yōu)異抗蝕性能,良好的力學(xué)性能,以及合格的組織相容性,使它用于制作假體裝置等生物材料。
特點:鈦金屬的密度較小,為4.5g/cm3,僅為鐵的60%,通常與鋁、鎂等被稱為輕金屬,其相應(yīng)的鈦合金、鋁合金、鎂合金則稱為輕合金。世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性,相繼對鈦合金材料進行研究開發(fā),并且得到了實際應(yīng)用。 鈦是二十世紀五十年代發(fā)展起來的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬,鈦合金因具有比強度高、耐蝕性好、耐熱性高、易焊接等特點而被廣泛用于各個領(lǐng)域,尤其是強度高、易焊接性能有利于高爾夫桿頭的制造第一個實用的鈦合金是1954年美國研制成功的Ti-6Al(鋁)-4V(礬)合金。Ti-6Al-4V合金在耐熱性、強度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性方面均達到較好水平。Ti-6Al-4V合金使用量已占全部鈦合金的75~85%。許多其它合金可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型?! ∧壳埃澜缟弦蜒兄瞥龅拟伜辖鹩袛?shù)百種,最著名的合金有二十至三十種,例如,有Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、Ti-811、Ti-6242、Ti-1023、Ti-10-5-3、Ti-1100、BT9、BT20、IMI829、IMI834等;用于球桿制造的有10-2-3,SP700,15-3-3-3(通常所說的β鈦),22-4,DAT51。 鈦合金可以分為α、α+β、β型合金及鈦鋁金屬間化合物(TixAl,此處x=1或3)四類 鈦合金按組織可分三類.(1鈦中加入鋁和錫元素.2鈦中加入鋁鉻鉬釩等合金元素.3鈦中加入鋁和釩等元素.)鈦合金具有強度高而密度又小,機械性能好,韌性和抗蝕性能很好.另外:鈦合金的工藝性能差,切削加工困難.在熱加工中,非常容易吸收氫氧氮碳等雜質(zhì).還有抗磨性差,生產(chǎn)工藝復(fù)雜. titaniumalloys 以鈦為基加入其他元素組成的合金。鈦的工業(yè)化生產(chǎn)是1948年開始的。航空工業(yè)發(fā)展的需要,使鈦工業(yè)以平均每年約8%的增長速度發(fā)展。目前世界鈦合金加工材年產(chǎn)量已達4萬余噸,鈦合金牌號近30種。使用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工業(yè)純鈦(TA1、TA2和TA3)?! ♀伜辖鹬饕糜谥谱黠w機發(fā)動機壓氣機部件,其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機的結(jié)構(gòu)件。60年代中期,鈦及其合金已在一般工業(yè)中應(yīng)用,用于制作電解工業(yè)的電極,發(fā)電站的冷凝器,石油精煉和海水淡化的加熱器以及環(huán)境污染控制裝置等。鈦及其合金已成為一種耐蝕結(jié)構(gòu)材料。此外還用于生產(chǎn)貯氫材料和形狀記憶合金等。