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好神奇啊!怎么实现的呢?这里,都离不开一样神物:钛。
今天,我们要认识钛合金的性质
一 钛的物理性质
二 钛的化学性质
三 钛合金(titanium alloys)的物理及化学性质
1. 钛合金熔点:没有固定的熔点。纯钛的熔点为熔点1668±4℃,而合金的熔点小于其单一金属,所以这种合金熔点小于1668±4℃。
2. 钛合金的导热系数:比纯钛的导热系数约下降50%。
3. 钛合金的弹性模量:约为钢的1/2,故其刚性差、易变形,不宜制作细长杆和薄壁件,切削时加工表面的回弹量很大,约为不锈钢的2~3倍,造成刀具后刀面的剧烈摩擦、粘附、粘结磨损。
4. 钛合金的比强度:在150℃~500℃范围内仍有很高的比强度,所以钛合金的工作温度可达500℃;钛合金低温性能好,在低温和超低温下,仍能保持其力学性能,间隙元素极低的钛合金(如TA7),在-253℃下还能保持一定的塑性。因此,钛合金也是一种重要的低温结构材料。
5. 钛合金的工艺性能:工艺性能差,切削加工困难。其中α钛合金的切削加工性最好,α+β钛合金次之,β钛合金最差;在热加工中,非常容易吸收氢、氧、氮、碳等杂质,氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降;耐磨性差
6. 钛合金的热处理性能: 钛合金通过热处理可以获得不同的相组成和组织。一般认为细小等轴组织具有较好的塑性、热稳定性和疲劳强度;针状组织具有较高的持久强度、蠕变强度和断裂韧性;等轴和针状混合组织具有较好的综合性能。
7. 钛合金的化学亲和性:与钛相似,易与摩擦表面产生粘附现象;在高温与其它材料的化学反应性差
四 钛合金类别
利用钛的同素异构特点,添加适当的合金元素,使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金。室温下,钛合金有三种基体组织,钛合金也就分为以下三类:α合金(即TA),(α+β)合金(即TC)和β合金(即TB)。三种钛合金中最常用的是α钛合金和(α+β)钛合金。
1. α钛合金——TA
它是α相固溶体组成的单相合金,不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下,均是α相,组织稳定,耐磨性高于纯钛,抗氧化能力强。在500℃~600℃的温度下,仍保持其强度和抗蠕变性能,但不能进行热处理强化,室温强度不高。
形成稳定α相固溶体的稳定元素有铝、碳、氧和氮等,其中铝是TA钛合金主要合金元素,它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。
2. β钛合金——TB
它是β相固溶体组成的单相合金,未热处理即具有较高的强度,淬火、时效后合金得到进一步强化,室温强度可达1372~1666 MPa;但热稳定性较差,不宜在高温下使用。
形成稳定β相固溶体的稳定元素又可分同晶型和共析型二种。形成同晶型固溶体的元素有钼、铌、钒等;形成共析型固溶体的元素有铬、锰、铜、铁、硅等。
3. α+β钛合金——TC
它是双相合金,具有良好的综合性能,组织稳定性好,有良好的韧性、塑性和高温变形性能,能较好地进行热压力加工,能进行淬火、时效使合金强化。热处理后的强度约比退火状态提高50%~100%;高温强度高,可在400℃~500℃的温度下长期工作,其热稳定性次于α钛合金。
下期见哦!
附件:内容目录
一 钛的物理性质
二 钛的化学性质
三 钛合金(titanium alloys)的物理及化学性质
四 钛合金类别
五 钛合金发展及应用史