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加工鈦及鈦合金的特性和應(yīng)用
| 加工鈦及鈦合金的特性和應(yīng)用(物理性質(zhì)) | |||
| 組別 | 牌號(hào) | 主要特性 | 應(yīng)用舉例 |
| 碘法鈦 | TAD | 這是以碘化物所獲得的高純度鈦/故稱碘法鈦/或稱化學(xué)純鈦。但是/其中仍含有氧、氮、碳這類間隙雜質(zhì)元素/它們對(duì)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；故其特點(diǎn)是：化學(xué)穩(wěn)定性好/但強(qiáng)度很低 | 由于高純度鈦的強(qiáng)度較低/因此/它作為結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用意義不大/故在工業(yè)中很少使用。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 | TA1TA2TA3 | 工業(yè)純鈦與化學(xué)純鈦不同之處是/它含有較多量的氮、碳及多種其他雜質(zhì)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/由于含有較多的雜質(zhì)元素后其強(qiáng)度大大提高/它的力學(xué)性能和化學(xué)性能與不銹鋼相似（但和鈦合金比/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/易于加工成形/沖壓、焊接、可切削加工性能良好；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)奧氏體不銹鋼；但耐熱性較差/使用溫度不宜太高工業(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)下降工業(yè)上常用的工業(yè)純鈦是TA2＇>/因其耐蝕性能和綜合力學(xué)性能適中。對(duì)耐磨和強(qiáng)度要求較高時(shí)可采用TA3。對(duì)要求較好的成型性能時(shí)可用TA1 | 主要用作工作溫度350℃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、蒙皮、發(fā)動(dòng)機(jī)附件；船舶用耐海水腐蝕的管道、閥門、泵及水翼、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TA1、TA2在鐵量ω為0.095%、氧含量ω為0.08%、氫含量ω為0.0009%、氮含量ω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-253℃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呈α型單相狀態(tài)/不能熱處理強(qiáng)化（退火是唯一的熱處理形式）/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)度和蠕變強(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)/在超低溫時(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(guó)內(nèi)主要用作焊絲 |
| TA5TA6 | 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)蒙皮、骨架零件、壓氣機(jī)殼體、葉片、船舶零件等 | ||
| TA7 | 500℃以下長(zhǎng)期工作的結(jié)構(gòu)件和各種模鍛件/短時(shí)使用可到900℃。亦可用作超低溫（-253℃）部件（如超低溫用的容器） | ||
| β型鈦合金 | TB2 | 這類合金的主要合金元素是鉬、鉻、釩等β穩(wěn)定化元素在正火或淬火時(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（固溶、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合金一般在固溶處理狀態(tài)下交貨/在固溶、時(shí)效后使用 |
| α+β型鈦合金 | TC1TC2 | 這類合金在室溫呈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/大都可熱處理強(qiáng)化（但TC1、TC2、TC7不能熱處理加工；室溫強(qiáng)度高/150-500℃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；缺點(diǎn)是組織不夠穩(wěn)定這類合金以TC4應(yīng)用最為廣泛/用量約占現(xiàn)有鈦合金生產(chǎn)量的一半。該合金不僅具有良好的室溫、高溫和低溫力學(xué)性能/且在多種介質(zhì)中具有優(yōu)異的耐蝕性/同時(shí)可焊接、冷熱成形/并可通過(guò)熱處理強(qiáng)化；因而在宇航、船艦、兵器以及化工等工業(yè)部門均獲得廣泛應(yīng)用 | 400℃以下工作的沖壓件、焊接件以及模鍛件和彎曲加工的各種零件。這兩種合金還可用作低溫結(jié)構(gòu)材料 |
| TC3TC4 | 400℃以下長(zhǎng)期工作的零件/結(jié)構(gòu)用的鍛件/各種容器、泵、低溫部件/船艦?zāi)蛪簹んw、坦克履帶等。強(qiáng)度比TC2、2高 | ||
| TC6 | 可在450℃以下使用/主要用作飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)材料 | ||
| TC9 | 500℃以下長(zhǎng)期工作的零件/主要用在飛機(jī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)盤和葉片上 | ||
| TC10 | 450℃以下長(zhǎng)期工作的零件/如飛機(jī)結(jié)構(gòu)零件、起落支架、蜂窩聯(lián)結(jié)件、導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)外殼、武器結(jié)構(gòu)件等 | ||
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