鈦及鈦合金鈦及鈦合金具有比強(qiáng)度高、耐腐蝕好、高溫性能好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于航空航天、海洋工程、化工、冶金、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及許多國家對鈦材的重新認(rèn)識,相繼對其進(jìn)行研究開發(fā),并實(shí)現(xiàn)了在多個領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。特別是航空航天、石油化工及造船工業(yè)的飛速發(fā)展,進(jìn)一步促進(jìn)了各國對鈦材的研發(fā)及生產(chǎn)力度。然而由于鈦材的生產(chǎn)加工特點(diǎn),其生產(chǎn)工藝復(fù)雜、加工流程長、成品率較低,以致長期以來其成品的成本一直居高不下,大大限制了其在民用領(lǐng)域的使用。為此,低成本鈦合金材料的生產(chǎn)技術(shù)研發(fā)成為當(dāng)前研究重點(diǎn)。
今天我們就給大家介紹一下工業(yè)中常見的幾種鈦合金:
工業(yè)用鈦合金種類
常見的工業(yè)用鈦合金主要有ATI425 (Ti -4Al -2.5V -1.5Fe -0.25O)、Timetal 62S (Ti-6Al-1.7Fe-0.1Si)、GR12(Ti-0.3Mo-0.8Ni)、Timetal LCB (Ti-4.5Fe-6.8Mo-1.5Al)、Ti-0.05Pd-0.3Co 等合金。Timetal 62S 針對合金目標(biāo)為TC4,該合金采用廉價的Fe 元素代替TC4 當(dāng)中昂貴的V 元素,而且能夠在保證其強(qiáng)度和剛度基本不變的情況下,使其生產(chǎn)成本較TC4降低15%~20%;Timetal LCB 針對的合金是Ti-10-2-3 (Ti-10V-2Fe-3Al),ATI425 針對的合金為GR38,而Ti-0.05Pd-0.3Co 和GR12 針對的目標(biāo)為Ti-0.2Pd 合金,上述低成本鈦合金已經(jīng)在實(shí)際生產(chǎn)中得到應(yīng)用。
在國內(nèi),西北有色金屬研究院針對TC4 鈦合金采用Fe-Mo 中間合金代替昂貴的V 元素,研制出近β 型Ti12LC (Ti-4.5Al-Fe-6.8Mo) 及近α 型Ti8LC (Ti-6Al-1Mo-1Fe),這兩種低成本鈦合金的性能與TC4 鈦合金相近,但小規(guī)格棒材生產(chǎn)成本可較TC4 鈦合金降低30%左右。北京有色金屬研究院針對TC4 鈦合金采用Fe-Cr 中間合金代替昂貴的V 元素研制出新型亞穩(wěn)β 型鈦合金Ti-3Al-3.7Cr-2.0Fe,其棒材的強(qiáng)度與TC4 鈦合金相當(dāng),而且塑性略優(yōu)于TC4 鈦合金。
近年來,澳大利亞針對生物醫(yī)用材料Ti-Nb采用廉價的Mn 元素代替昂貴的Nb 元素,研制出Ti-7Mn-Nb 合金,日本以Si、C、Fe、Cr 元素代替V 研制出KS Ti-531C (Ti-4.5Al-2.5Cr-1.2Fe-0.1C),并對其在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行研究。
這些鈦合金設(shè)計的主要思路是在確保合金性能基本不變的前提下,以價格較低的廉價合金元素如Fe、Si、Al、Sn 等代替V、Mo、Nb、Ta 等價格較高合金元素,從而實(shí)現(xiàn)降低原材料本身成本的目的。