工業(yè)純鈦在各種介質(zhì)中的耐蝕性 | |||||
介質(zhì) | 濃度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(%) | 溫度/℃ | 腐蝕速度/mm/a(年) | 耐蝕等級(jí) | |
無機(jī)酸 | 鹽酸 | 1 | 室溫/沸騰 | 0.000/0.345 | 優(yōu)良/良好 |
5 | 室溫/沸騰 | 0.000/6.530 | 優(yōu)良/差 | ||
10 | 室溫/沸騰 | 0.175/40.87 | 良好/差 | ||
20 | 室溫/— | 1.340/— | 差/— | ||
35 | 室溫/— | 6.660/— | 差/— | ||
硫酸 | 5 | 室溫/沸騰 | 0.000/13.01 | 優(yōu)良/差 | |
10 | 室溫/— | 0.230/— | 良好/— | ||
60 | 室溫/— | 0.277/— | 良好/差 | ||
80 | 室溫/— | 32.660/— | 差/— | ||
95 | 室溫/— | 1.400/— | 差/— | ||
硝酸 | 37 | 室溫/沸騰 | 0.000/<0.127 | 優(yōu)良/優(yōu)良 | |
64 | 室溫/沸騰 | 0.000/<0.127 | 優(yōu)良/優(yōu)良 | ||
95 | 室溫/— | 0.0025/— | 優(yōu)良/— | ||
磷酸 | 10 | 室溫/沸騰 | 0.000/6.400 | 優(yōu)良/差 | |
30 | 室溫/沸騰 | 0.000/17.600 | 優(yōu)良/差 | ||
50 | 室溫/— | 0.097/— | 優(yōu)良/— | ||
鉻酸 | 20 | 室溫/沸騰 | <0.127/<0.127 | 優(yōu)良/優(yōu)良 | |
硝酸+鹽酸 | 1:3 | 室溫/沸騰 | 0.0040/0.127 | 優(yōu)良/優(yōu)良 | |
3:1 | 室溫/— | <0.127/— | 優(yōu)良/— | ||
硝酸+硫酸 | 7:3 | 室溫/— | <0.127/— | 優(yōu)良/— | |
4:6 | 室溫/— | <0.127/— | 優(yōu)良/— | ||
有機(jī)酸 | 醋酸 | 100 | 室溫/沸騰 | 0.000/0.000 | 優(yōu)良/優(yōu)良 |
蟻酸 | 50 | 室溫/— | 0.000/— | 優(yōu)良/— | |
草酸 | 5 | 室溫/沸騰 | 0.127/29.390 | 良好/差 | |
10 | 室溫/— | 0.008/— | 優(yōu)良/— | ||
乳酸 | 10 | 室溫/沸騰 | 0.000/0.033 | 優(yōu)良/優(yōu)良 | |
25 | —/沸騰 | —/0.028 | —/優(yōu)良 | ||
甲酸 | 10 | —/沸騰 | —/1.270 | —/良好 | |
25 | —/100 | —/2.440 | —/差 | ||
50 | —/100 | —/7.620 | —/差 | ||
丹檸酸 | 25 | 室溫/沸騰 | <0.127/<0.127 | 優(yōu)良/優(yōu)良 | |
檸檬酸 | 50 | 室溫/沸騰 | <0.127/<0.127 | 優(yōu)良/優(yōu)良 | |
硬脂酸 | 100 | 室溫/沸騰 | <0.127/<0.127 | 優(yōu)良/優(yōu)良 | |
堿溶液 | 氫氧化鈉 | 10 | —/沸騰 | —/0.020 | —/優(yōu)良 |
20 | 室溫/沸騰 | <0.127/<0.127 | 優(yōu)良/優(yōu)良 | ||
50 | 室溫/沸騰 | <0.0025/0.0508 | 優(yōu)良/優(yōu)良 | ||
73 | —/沸騰 | —/0.127 | —/良好 | ||
氫氧化鉀 | 10 | —/沸騰 | —/<0.127 | —/優(yōu)良 | |
25 | —/沸騰 | —/0.305 | —/良好 | ||
50 | 30/沸騰 | 0.000/2.743 | 優(yōu)良/差 | ||
氫氧化銨 | 28 | 室溫/— | 0.0025/— | 優(yōu)良/— | |
碳酸鈉 | 20 | 室溫/沸騰 | <0.127/<0.127 | 優(yōu)良/優(yōu)良 | |
阿摩尼亞 | 20 | 室溫/— | 0.0708/— | 優(yōu)良/— | |
無機(jī)鹽 溶液 | 氯化鐵 | 40 | 室溫/95 | 0.000/0.002 | 優(yōu)良/優(yōu)良 |
氯化亞鐵 | 30 | 室溫/沸騰 | 0.000/<0.127 | 優(yōu)良/優(yōu)良 | |
氯化亞鉛 | 10 | <0.127/<0.127 | |||
氯化亞銅 | 50 | <0.127/<0.127 | |||
氯化銨 | 10 | <0.127/<0.000 | |||
氯化鈣 | 10 | <0.127/<0.000 | |||
氯化鋁 | 25 | <0.127/<0.127 | |||
氯化鎂 | 10 | <0.127/<0.127 | |||
氯化鎳 | 5-10 | <0.127/<0.127 | |||
氯化鋇 | 20 | <0.127/<0.127 | |||
硫酸銅 | 20 | <0.127/<0.127 | |||
硫酸銨 | 20℃飽和 | <0.127/<0.127 | |||
硫酸鈉 | 50 | <0.127/<0.127 | |||
硫酸亞鉛 | 20℃飽和 | <0.127/<0.127 | |||
硫酸亞銅 | 10 | <0.127/<0.127 | |||
30 | <0.127/<0.127 | ||||
硝酸銀 | 11 | 室溫/— | <0.127/— | 優(yōu)良/— | |
有機(jī)化合物 | 苯(含微量HCl、NaCl) | 蒸氣與液體 | 80 | 0.005 | 優(yōu)良 |
四氯化碳 | 同上 | 沸騰 | 0.005 | ||
四氯乙烯(穩(wěn)定) | 100%蒸氣和液體 | 0.0005 | |||
四氯乙烯(H2O) | 0.0005 | ||||
三氯甲烷 | 0.003 | ||||
三氯甲烷(H2O) | 0.127 | 良好 | |||
三氯乙烯 | 99%蒸氣和液體 | 0.00254 | 優(yōu)良 | ||
三氯乙烯(穩(wěn)定) | 99 | 0.00254 | |||
甲醛 | 37 | 0.127 | 良好 | ||
甲醛(含2.5%H2SO4) | 50 | 0.305 | 良好 |
鈦金屬的主要物理性能 | |||||
名 稱 | 單 位 | 數(shù) 據(jù) | 名 稱 | 單 位 | 數(shù) 據(jù) |
原子序數(shù) | 22 | 比 熱 | 卡/克度 | 0.138 | |
原子量 | 47.9 | 熱膨脹系數(shù) | ×10-6/℃(0-100℃) | 8.2 | |
克原子體積 | 厘米3/克原子 | 10.7 | 彈性模量 拉伸 壓縮 剪切 | 公斤/毫米2 | 10850 |
米杜 20 | 克/厘米3 | 4.505 | 公斤/毫米2 | 10340 | |
熔點(diǎn) | ℃ | 1668±4 | 公斤/毫米2 | 10550 | |
沸點(diǎn) | ℃ | 3535 | 公斤/毫米2 | 4500 | |
溶化潛熱 | 千卡/克分子 | 5 | 導(dǎo)熱系數(shù) | 卡/厘米秒.℃ | 0.036 |
氣化潛熱 | 千卡/克分子 | 1125±0.3% | 電阻系數(shù) | ×10-6歐母.厘米 | 47.8 |
同素異晶轉(zhuǎn)變溫度 | ℃ | 882 | 轉(zhuǎn)變時(shí)體積 的變化 | % | 5.5 |
轉(zhuǎn)變時(shí)熵的變化 | ℃ | 0.587 | 磁化率 | ×10-6歐母.厘米 | 3.2 |
轉(zhuǎn)變潛熱 | 千卡/克分子 | 678±10% | 泊桑比 | 0.41 |
鈦的十大特性 |
一、鈦的十大特性 ◆ 密度小,比強(qiáng)度高: 金屬鈦的密度為4.51g/cm3,高于鋁而低于鋼、銅、鎳,但比強(qiáng)度位于金屬之首。 ◆ 耐腐蝕性能: 鈦是一種非?;顫姷慕饘伲淦胶怆娢缓艿?,在介質(zhì)中的熱力學(xué)腐蝕傾向大。但實(shí)際上鈦在許多介質(zhì)中很穩(wěn)定,如鈦在氧化性、中性和弱還原性等介質(zhì)中是耐腐蝕的。 ◆ 耐熱性能好: 新型鈦合金可在600℃或更高的溫度下長期使用。 ◆ 耐低溫性能好: 鈦合金TA7(Ti-5Al-2.5Sn),TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等為代表的低溫鈦合金,其強(qiáng)度隨溫度的降低而提高,但塑性變化卻不大。在-196-253℃低溫下保持較好的延性及韌性,避免了金屬冷脆性,是低溫容器,貯箱等設(shè)備的理想材料。 ◆ 抗阻尼性能強(qiáng): 金屬鈦受到機(jī)械振動(dòng)、電振動(dòng)后,與鋼、銅金屬相比,其自身振動(dòng)衰減時(shí)間最長。 ◆ 無磁性、無毒: 鈦是無磁性金屬,在很大的磁場中也不會(huì)被磁化,無毒且與人體組織及血液有好的相溶性,所以被醫(yī)療界采用。 ◆ 抗拉強(qiáng)度與其屈服強(qiáng)度接近:鈦的這一性能說明了其屈強(qiáng)比(抗拉強(qiáng)度/屈服強(qiáng)度)高,表示了金屬鈦材料在成形時(shí)塑性變形差。由于鈦的屈服極限與彈性模量的比值大,使鈦成型時(shí)的回彈能力大。 ◆ 換熱性能好:金屬鈦的導(dǎo)熱系數(shù)雖然比碳鋼和銅低,但由于鈦優(yōu)異的耐腐蝕性能,所以壁厚可以大大減薄,而且表面與蒸汽的換熱方式為滴狀冷凝,減少了熱組,太表面不結(jié)垢也可減少熱阻,使鈦的換熱性能顯著提高?!?br/>◆ 彈性模量低:鈦的彈性模量在常溫時(shí)為106.4GMPa,為鋼的57%。 ◆ 吸氣性能:鈦是一種化學(xué)性質(zhì)非?;顫姷慕饘?在高溫下可與許多元素和化合物發(fā)生反應(yīng)。鈦吸氣主要指高溫下與碳、氫、氮、氧發(fā)生反應(yīng)。 二、鈦的三大功能 功能材料是以物理性能為主的工程材料,即在電、磁、聲、光、熱等方面具有的特殊性質(zhì),或在其作用下表現(xiàn)出特殊功能的材料。對鈦和鈦合金的研究已發(fā)現(xiàn)其有三種特殊功能有應(yīng)用前途: 1.記憶功能:鈦-鎳合金在一定環(huán)境溫度下具有單向、雙向和全方位的記憶效應(yīng),被公認(rèn)是最佳記憶合金。在工程上做管接頭用于戰(zhàn)斗機(jī)的油壓系統(tǒng);石油聯(lián)合企業(yè)的輸油管路系統(tǒng);直徑0.5mm絲做成的直徑500mm拋物網(wǎng)狀天線用于宇航飛行器上;在醫(yī)學(xué)工程上用于制作鼾癥治療;制成螺釘用于骨折愈合等。上述應(yīng)用均獲得了明顯 效果。 2.超導(dǎo)功能:鈮-鈦合金在溫度低于臨界溫度時(shí),呈現(xiàn)出零電阻的超導(dǎo)功能。 3.貯氫功能:鈦-鐵合金具有吸氫的特性,把大量的氫安全的貯存起來,在一定的環(huán)境中又把氫釋放出來。這在氫氣分離、氫氣凈化、氫氣貯存及運(yùn)輸、制造以氫為能源的熱泵和蓄電池等方面應(yīng)用很有前途。 |
鈦的表面處理技術(shù) |
鈦在高溫下易于與空氣中的O、H、N等元素及包埋料中的Si、Al、Mg等元素發(fā)生反應(yīng),在鑄件表面形成表面污染層,使其優(yōu)良的理化性能變差,硬度增加、塑性、彈性降低,脆性增加。 鈦的密度小,故鈦液流動(dòng)時(shí)慣性小,熔鈦流動(dòng)性差致使鑄流率低。鑄造溫度與鑄型溫差(300℃)較大,冷卻快,鑄造在保護(hù)性氣氛中進(jìn)行,鈦鑄件表面和內(nèi)部難免有氣孔等缺陷出現(xiàn),對鑄件的質(zhì)量影響很大。 因此,鈦鑄件的表面處理與其它牙用合金相比顯得更為重要,由于鈦的獨(dú)特的理化性能,如導(dǎo)熱系數(shù)小、表面硬度、及彈性模量低,粘性大,電導(dǎo)率低、易氧化等,這對鈦的表面處理帶來了很大的難度,采用常規(guī)的表面處理方法很難達(dá)到理想的效果。必須采用特殊的加工方法和操作手段。 鑄件的后期表面處理不僅是為了得到平滑光亮的表面,減少食物及菌斑等的積聚和粘附,維持患者的正常的口腔微生態(tài)的平衡,同時(shí)也增加了義齒的美感;更重要的是通過這些表面處理和改性過程,改善鑄件的表面性狀和適合性,提高義齒的耐磨、耐蝕和抗應(yīng)力疲勞等理化特性。 一、 表面反應(yīng)層的去除 表面反應(yīng)層是影響鈦鑄件理化性能的主要因素,在鈦鑄件研磨拋光前,必須達(dá)到完全去除表面污染層,才能達(dá)到滿意的拋光效果。通過噴砂后酸洗的方法可完全去除鈦的表面反應(yīng)層。 1. 噴砂: 鈦鑄件的噴砂處理一般選用白剛玉粗噴較好,噴砂的壓力要比非貴金屬者較小,一般控制在0.45Mpa以下。因?yàn)?,噴射壓力過大時(shí),砂粒沖擊鈦表面產(chǎn)生激烈火花,溫度升高可與鈦表面發(fā)生反應(yīng),形成二次污染,影響表面質(zhì)量。時(shí)間為15~30秒,僅去除鑄件表面的粘砂、表面燒結(jié)層和部分和氧化層即可。其余的表面反應(yīng)層結(jié)構(gòu)宜采用化學(xué)酸洗的方法快速去除。 2. 酸洗: 酸洗能夠快速完全去除表面反應(yīng)層,而表面不會(huì)產(chǎn)生其他元素的污染。HF—HCl系和HF—HNO3系酸洗液都可用于鈦的酸洗,但HF—HCl系酸洗液吸氫量較大,而HF—HNO3系酸洗液吸氫量小,可控制HNO3的濃度減少吸氫,并可對表面進(jìn)行光亮處理,一般HF的濃度在3%~5%左右,HNO3的濃度在15%~30%左右為宜。 二、鑄造缺陷的處理 內(nèi)部氣孔和縮孔內(nèi)部缺陷:可等熱靜壓技術(shù)(hot isostatic pressing)去除, 但對義齒的精度會(huì)產(chǎn)生影響,最好用X線探傷后,表面磨除暴露氣孔,用激光補(bǔ)焊。表面氣孔缺陷可直接用激光局部焊接修補(bǔ)。 三、研磨與拋光 1. 機(jī)械研磨: 鈦的化學(xué)反應(yīng)性高,導(dǎo)熱系數(shù)低,粘性大,機(jī)械研磨研削比低,且易于磨料磨具發(fā)生反應(yīng),普通磨料不宜用于鈦的研磨與拋光,最好采用導(dǎo)熱性好的超硬磨料,如金剛石、立方氮化硼等,拋光線速度一般為900~1800m/min.為宜,否則,鈦表面易發(fā)生研削燒傷和微裂紋。 2. 超聲波研磨: 通過超聲振動(dòng)作用,使磨頭和被研磨面間的磨粒與被研磨面產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)而達(dá)到研磨、拋光的目的。其優(yōu)點(diǎn)在于常規(guī)旋轉(zhuǎn)工具研磨不到的溝、窩和狹窄部位變得容易了,但較大的鑄件研磨效果還不能令人滿意。 3. 電解機(jī)械復(fù)合研磨: 采用導(dǎo)電磨具,在磨具與研磨面之間施加電解液和電壓,通過機(jī)械和電化學(xué)拋光的共同作用下,降低表面粗糙度提高表面光澤度。電解液為0.9NaCl,電壓為5v,轉(zhuǎn)速為3000rpm/min.,此方法只能研磨平面,對復(fù)雜的義齒支架的研磨還處于研究階段。 4. 桶研磨:利用研磨桶的公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力,使桶內(nèi)的義齒與磨料相對摩擦運(yùn)動(dòng)而起到降低表面粗糙度的研磨目的。研磨自動(dòng)化、效率高,但只能降低表面粗糙度而不能提高表面光澤度,研磨的精度較差,可用與義齒精拋光前的去毛刺和粗研磨。 5. 化學(xué)拋光:化學(xué)拋光是通過金屬在化學(xué)介質(zhì)中的氧化還原反應(yīng)而達(dá)到整平拋光的目的。其優(yōu)點(diǎn)是化學(xué)拋光與金屬的硬度、拋光面積與結(jié)構(gòu)形狀無關(guān),凡與拋光液接觸的部位均被拋光,不須特殊復(fù)雜設(shè)備,操作簡便,較適合于復(fù)雜結(jié)構(gòu)鈦義齒支架的拋光。但化學(xué)拋光的工藝參數(shù)較難控制,要求在不影響義齒精度的情況下能夠?qū)αx齒有良好的拋光效果。較好的鈦化學(xué)拋光液是HF和HNO3 按一定比例配制,HF是還原劑,能溶解鈦金屬,起到整平作用,濃度<10%, HNO3起氧化作用,防止鈦的溶解過度和吸氫,同時(shí)可產(chǎn)生光亮作用。鈦拋光液要求濃度高,溫度低,拋光時(shí)間短(1~2min.)。 6. 電解拋光:又稱為電化學(xué)拋光或者陽極溶解拋光,由于鈦的電導(dǎo)率較低,氧化性能極強(qiáng),采用有水酸性電解液如HF—H3PO4、HF—H2SO系電解液對鈦幾乎不能拋光,施加外電壓后,鈦陽極立刻發(fā)生氧化,而使陽極溶解不能進(jìn)行。但采用無水氯化物電解液在低電壓下,對鈦有良好的拋光效果,小型試件可得到鏡面拋光,但對于復(fù)雜修復(fù)體仍不能達(dá)到完全拋光的目的,也許采用改變陰極形狀和附加陰極的方法能解決這一難題,還有待于進(jìn)一步研究。 四、鈦的表面改性 1. 氮化:采用等離子體滲氮、多弧離子鍍、離子注入和激光氮化的等化學(xué)熱處理技術(shù), 在鈦義齒表面形成金黃色TiN滲鍍層,從而提高鈦的耐磨性、耐腐蝕性和耐疲勞性。但技術(shù)復(fù)雜,設(shè)備昂貴,用于鈦義齒的表面改性很難達(dá)到臨床實(shí)用化。 2. 陽極氧化:鈦的陽極氧化技術(shù)較為容易,在一些氧化性介質(zhì)中,外加電壓的作用下,鈦陽極可形成較厚的氧化膜,從而提高其耐腐蝕性和耐磨性和耐候性。陽極氧化的電解液一般采用H2SO4、H3PO4和有機(jī)酸水溶液。 3. 大氣氧化:鈦在高溫大氣中可形成較厚堅(jiān)固的無水氧化膜,對鈦的全面腐蝕、間隙腐蝕都有效,方法比較簡便。 五、 著色 為了增加鈦義齒的美感、防止鈦義齒在自然條件下的繼續(xù)氧化的變色,可采用表面氮化處理、大氣氧化和陽極氧化法表面著色處理,使表面形成淡黃色或金黃色,提高鈦義齒的美感。陽極氧化法利用鈦的氧化膜對光的干涉作用,自然發(fā)色,可通過改變槽電壓在鈦表面形成多彩的顏色。 六、 其他表面處理 1: 表面粗化:為了提高鈦與飾面樹脂的粘結(jié)性能,必須對鈦表面進(jìn)行粗化處理,提高其粘結(jié)面積。臨床上常采用噴砂粗化處理,但噴砂會(huì)造成鈦表面的氧化鋁的污染,我們采用草酸刻蝕的方法,得到良好的粗化效果,刻蝕1h表面粗糙度(Ra)可達(dá)到1.50±0.30μm,刻蝕2h Ra為2.99±0.57μm,比單獨(dú)噴砂的Ra(1.42±0.14μm)提高一倍多,其粘結(jié)強(qiáng)度提高了30%。 2: 抗高溫氧化的表面處理:為了防止鈦在高溫下的急劇氧化,在鈦表面形成鈦硅化合物及鈦鋁化合物,可防止鈦在700℃以上溫度下的氧化。這種表面處理對鈦的高溫氧化非常有效,也許鈦表面涂覆這類化合物,對鈦瓷結(jié)合有利,仍須進(jìn)一步研究。 |
鈦及鈦合金的應(yīng)用情況 | |||
鈦別 | 牌號(hào) | 主要特性 | 用途舉例 |
碘法鈦 | TAD | 這是以碘化物法所獲得的高純度鈦,故稱碘法鈦,或稱化學(xué)純鈦。但是,其中仍然還有氧.氮.碳.這類間隙雜質(zhì)元素,它們對純鈦的力學(xué)性能影響很大。隨著鈦的純度提高,鈦的強(qiáng)度、硬度明顯下降。故起特點(diǎn)是:化學(xué)性穩(wěn)定性很好,但強(qiáng)度很底。 | 由于高純度的鈦強(qiáng)度較低,它作為結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用意義不大,故在工業(yè)中很少用。目前在工業(yè)中廣泛使用的是工業(yè)純鈦和鈦合金。 |
工業(yè)純鈦 | TA1 TA2 TA3 | 工業(yè)純鈦與化學(xué)純鈦不同之處是:它含有較多的氧.氮.碳及多種其它雜志元素(如鐵.硅等),它實(shí)質(zhì)上是一種低合金含量的鈦合金 。與化學(xué)純鈦相比,由于含有較多的雜志元素使其強(qiáng)度大大提高,它的力學(xué)性能與化學(xué)性與不銹鋼相似(但和鈦合金相比,強(qiáng)度仍然較低) 工業(yè)純鈦的特點(diǎn)是:強(qiáng)度不高,但塑性好,易于加工成行,沖壓、焊接、可切割加工性能良好;在大氣,海水.濕氯氣及氧化性、中性、弱還原性介質(zhì)中具有良好的耐蝕性,抗氧化性優(yōu)于大多數(shù)臭固體不銹鋼但耐熱性較差,使用溫度不太高。 工業(yè)純鈦按其雜質(zhì)含量的不同,分為TA1.TA2和TA3三個(gè)牌號(hào)。這三種工業(yè)純鈦的間隙雜質(zhì)元素是逐漸增加的,故其機(jī)械強(qiáng)度和硬度也隨之逐級(jí)增加,但塑性.韌性相應(yīng)下降。br />工業(yè)上常用的純鈦是TA2,因其耐蝕性能和綜合力學(xué)性能適中。對耐腐和強(qiáng)度要求較高時(shí)可采用TA3。對要求較好的成型性能時(shí)可采用TA1。 | (1)主要用作工作溫度360度以下,受力不大但要求高塑性的沖壓件和耐蝕結(jié)構(gòu)零件,例如:飛機(jī)的骨架個(gè)皮,發(fā)動(dòng)機(jī)附件,船舶用耐海水腐蝕管道、閥門、泵及水帶.海水淡化系統(tǒng)零部件,化工上的熱交換器.泵體、蒸餾塔、冷卻器、攪拌器、三通、葉輪、堅(jiān)固件、離子泵、壓縮機(jī)氣閥以及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、連桿、葉簧等。 (2)TA1.TA2在鐵含量為0.095%.氧含量為0.08%.氫含量為0.0009%.氮含量為0.0062%時(shí),具有很好的低溫韌性和高的低溫強(qiáng)度,可用作-259℃以下的低溫結(jié)構(gòu)材料。 |
α型鈦合金 | TA4 | 這類合金在室溫和使用溫度下有α型單相態(tài),不能熱處理強(qiáng)化(追滅是唯一的處理方式),,主要依靠固溶強(qiáng)化。室溫強(qiáng)度一般低于β型和α+β型鈦合金(但高于工業(yè)純鈦),而在高溫(500℃600℃)下的強(qiáng)度和蛻變,強(qiáng)度卻是三類鈦合金中最高的,且組織穩(wěn)定,抗氧化性和焊接性能好,耐蝕性和可切削加工性能也較好,但塑性低(熱塑性仍然良好)室溫沖壓性能差。其中使用最廣的是TA7,它在退火狀態(tài)下具有中等強(qiáng)度和足夠的塑性,焊接性能良好,可在500℃以下使用,當(dāng)其間隙雜質(zhì)元素(氧、氫、氮等)含量極低時(shí),再超低溫時(shí)還具有良好的韌性和綜合力學(xué)性能,是優(yōu)良的超低溫合金之一。 | 抗拉強(qiáng)度比工業(yè)純鈦稍高,可做中等強(qiáng)度范圍的結(jié)構(gòu)材料,國內(nèi)主要用作焊絲。 |
TA5 TA6 | 用于400℃以下在腐蝕介質(zhì)中工作的零件及焊接件,如飛機(jī)才皮,骨架零件,壓氣機(jī)殼體、葉片、船舶零件等。 | ||
TA7 | 500℃以下長期工作的結(jié)構(gòu)零件和各種模鍛件,短時(shí)使用可到900℃。亦可用作超低溫(-233℃)部件(如超低溫用的容器)。 | ||
TA8 | 500℃長期工作的零件,可用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)盤和葉片。但合金的組織穩(wěn)定性較差。在使用上受到一定限制。 | ||
β型鈦合金 | TB2 | 這類合金的的主要合金元素是鉬、鉻、釩等β穩(wěn)定性化元素.在正火或級(jí)火時(shí)很容易將高溫β相保留到室溫,獲得介穩(wěn)定的β單相組織,故稱β型鈦合金。β型鈦合金可熱處理強(qiáng)化,有較高的強(qiáng)度,焊接性能和壓力加工性能良好;但性能不夠穩(wěn)定,熔煉工藝復(fù)雜,故應(yīng)用不如α型、α+β型鈦合金廣泛。 | 在350℃以下工作的零件,主要用于制造各種整體熱處理(固容.時(shí)效)的板材沖壓件和焊接件;如壓氣機(jī)葉片、輪盤、軸類等重載荷旋轉(zhuǎn)件,以及飛機(jī)的構(gòu)件等。TB2的合金一般在固溶處理狀態(tài)下交貨,再固容,時(shí)效后使用。 |
α+β型鈦合金 | TC1 TC2 | 這類合金在高溫是α+β型兩相組織,因而得名為α+β型鈦合金。它具有良好的綜合力學(xué)性能,大多可熱處理強(qiáng)化(但TC1、TC2、TC7不能熱處理強(qiáng)化),鍛造、沖壓及焊接性能較好,可切削加工,室溫強(qiáng)度高。150500度以下且有較好的耐熱性,有的(如TC1、TC2、TC3、TC4)并有良好的低溫韌性和良好的抗海水應(yīng)力腐蝕及抗熱鹽應(yīng)力腐蝕能力。 |
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