鈦及鈦合金的特性和物理性能
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組別 |
牌號 |
主要特性 |
應用舉例 |
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碘法鈦 |
TAD |
這是以碘化物所獲得的高純度鈦,故稱碘法鈦,或稱化學純鈦。但是,其中仍含有氧、氮、碳這類間隙雜質元素,它們對純鈦的力學性能影響很大。隨著鈦的純度提高,鈦的強度、硬度明顯下降;故其特點是:化學穩定性好,但強度很低 |
由于高純度鈦的強度較低,因此,它作為結構材料應用意義不大,故在工業中很少使用。目前在工業中廣泛使用的是工業純鈦和鈦合金 |
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工業純鈦 |
TA1 |
工業純鈦與化學純鈦不同之處是,它含有較多量的氮、碳及多種其他雜質元素(如鐵、硅等),它實質上是一種低合金含量的鈦合金。與化學純鈦相比,由于含有較多的雜質元素后其強度大大提高,它的力學性能和化學性能與不銹鋼相似(但和鈦合金比,強度仍然較低) |
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構零件,例如:飛機的骨架、蒙皮、發動機附件;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、堅固件、離子泵、壓縮機氣閥以及柴油發動機活塞、連桿、葉簧等 |
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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,不能熱處理強化(退火是唯一的熱處理形式),主要依靠固溶強化。室溫強度一般低于β>型和α+β型鈦合金(但高于工業純鈦),而在高溫(500-600℃)下的強度和蠕變強度卻是三類鈦合金中最高的;且組織穩定,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,它在退火狀態下具有中等強度和足夠的塑性,焊接性良好,可在500℃以下使用;當其間隙雜質元素(氧、氫、氮等)含量極低時,在超低溫時還具有良好的韌性和綜合力學性能,是優良的超低溫合金之一 |
抗拉強度比工業純鈦稍高,可做中等強度范圍的結構材料。國內主要用作焊絲 |
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TA5 |
用于400℃以下在腐蝕介質中工作的零件及焊接件,如飛機蒙皮、骨架零件、壓氣機殼體、葉片、船舶零件等 |
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TA7 |
500℃以下長期工作的結構件和各種模鍛件,短時使用可到900℃。亦可用作超低溫(-253℃)部件(如超低溫用的容器) |
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β型鈦合金 |
TB2 |
這類合金的主要合金元素是鉬、鉻、釩等β穩定化元素在正火或淬火時很容易將高溫β相保留到室溫,獲得介穩定的β單相組織,故稱β型鈦合金 β型鈦合金可熱處理強化,有較高的強度,焊接性能和壓力加工性能良好;但性能不夠穩定,熔煉工藝復雜,故應用不如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、時效)的板材沖壓件和焊接件;如壓氣機葉片、輪盤、軸類等重載荷旋轉件,以及飛機的構件等 TB2合金一般在固溶處理狀態下交貨,在固溶、時效后使用 |
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α+β型鈦合金 |
TC1 TC2 |
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。 |
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構材料 |
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TC3 |
400℃以下長期工作的零件,結構用的鍛件,各種容器、泵、低溫部件,船艦耐壓殼體、坦克履帶等。強度比TC2、2高 |
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TC6 |
可在450℃以下使用,主要用作飛機發動機結構材料 |
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TC9 |
500℃以下長期工作的零件,主要用在飛機噴氣發動機的壓氣機盤和葉片上 |
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TC10 |
450℃以下長期工作的零件,如飛機結構零件、起落支架、蜂窩聯結件、導彈發動機外殼、武器結構件等 |


