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                沪程实业(上海)有限公司 沪程实业(上海)有限公司

                TA6V

                钛是现代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具@ 有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。钛无毒、质轻、强度高且具有优良的生物★相容性,是非常理想的金属材料,它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物▽相容性均较好,而成为工业中的王牌合金。性能 钛是一种新型金属,钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等︻杂质含量有关,最纯的∑碘化钛杂质含量不超过0.1%,但其强度低、塑性高。99.5%工业纯钛的性能为:密度&rho;=4.5g/cm3,熔点为172

                5℃,导热系数&lambda;=15.24W/(m.K),抗拉强度&sigma;b=539MPa,伸长率&delta;=25%,断面』收缩率&psi;=25%,弹性模量E=1.078&times;105MPa,硬度HB195。

                强度高

                钛△合金的密度一般在4.51g/cm3左右,仅为钢的60%,纯钛的强度才接○近普通钢的强度,一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的●强度。因此︾钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构●材料,见表7-1,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使々用钛合金。


                热强度高

                使用¤温度比铝合金高几百度,在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450~500℃的温度下长期工作这两类钛合金在150℃~500℃范围内仍◥有很高的比强度,而铝☆合金在150℃时比强度明显下降。钛合金的工作温度可达500℃,铝合金则在200℃以下。

                抗蚀性好

                钛◥合金在潮湿的大气和海水介质中工作,其抗蚀性远优于不锈钢;对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强;对碱、氯化物、氯的有机物品≡、硝酸、硫酸等有№优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。

                低温性能好

                钛合金在低温和超低温下,仍能保持其力》学性能。低温性能好,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。

                化学活性大↑

                钛的化学活性大,与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。含碳量〖大于0.2%时,会在钛ξ合金中形成硬质TiC;温度较高时,与N作用也会形成TiN

                硬质表层;在600℃以上时,钛吸收氧形成硬度很高的硬化♂层;氢含量上升,也会形成脆化层。吸收气体而产生的硬脆表层深度可达0.1~0.15 mm,硬化程度为20%~30%。钛的化学亲和性也『大,易与摩擦表面产生粘附现象。

                导热系数小、弹性模量小

                钛的导热系数&lambda;=15.24W/(m.K)约为镍的1/4,铁的1/5,铝的1/14,而各种ㄨ钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50%。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。


                用途

                钛合金具有强度高而密度又小,机械性能ぷ好,韧性和抗蚀性能很好。另外,钛合金的工艺性能差,切削加〗工困难,在╲热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差,生产工艺复〒杂。钛的⌒ 工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要,使钛工业以平均每年约 8%的增长速度发展。目前世界钛合金加工材年卐产量已达4万余吨,钛合金牌号近30种。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工业纯ω钛(TA1、TA2和TA3)。

                热处理

                常用的热※处理方法有退火、固溶和时效处理。退火是为了消除内应力、提高塑性和组织稳定性,以获得较好的综♂合性能。通常&alpha;合金和(&alpha; &beta;)合卐金退火温度选在(&alpha; &beta;)─&rarr;&beta;相转变点以下120~200℃;固溶和时效处理是从高温区快冷,以得→到马氏体Ψ &alpha;&prime;相和亚▂稳定的&beta;相,然后在中温区保温使这些亚稳定相分解,得到&alpha;相或化合物等细小弥散的第二相质点,达到使合金强▃化的目的。通常(&alpha; &beta;)合金的淬⊙火在(&alpha; &beta;)─&rarr;&beta;相转变点以下40~100℃进行,亚稳定&beta;合金淬火在(&alpha; &beta;)─&rarr;&beta;相转变点以『上40~80℃进行。时效处理温度〖一般为450~550℃。


                总结,钛合金的热处理工艺可以归纳为◥:


                (1)消除应力退火:目的是为ζ 消除或减少加工过程中产生的残余█应力。防止在一些腐蚀环境中的化学侵蚀和减少变形。


                (2)完全退火:目的是为了获得好的韧性,改善加工性能○,有利于再加工以及提高尺寸和组织的稳定性。


                (3)固溶处理和时效:目的是为了提高其强度,&alpha;钛合金和稳定︽的&beta;钛合金不能进行强化热处〖理,在生产中只进行退火。&alpha; &beta;钛合金和含有少量&alpha;相的亚稳&beta;钛合金可以通过固溶处理和时◣效使合金进一¤步强化。


                此外,为了满◢足工件的特殊要求,工业上还采用双重退火、等温退火、&beta;热处理、形变热▆处理等金属热处理工艺。