钛及其合金材料论文分析

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钛是继钢，铝，镁之后21世纪的新型金属，本文主要介绍了钛及其合金的特性，工艺性能，

钛合金 特性 工艺性能 应用 发展现状
l672℃；硬度高．抗拉强度为
2；可塑性强（但有杂质时会变脆、变硬）；密度小，比强度高，同等质量的钛比铝和钢更结实
15倍，对海水有更特别的抗腐蚀能力。钛的
0.56%，在所有按元素中居第9位，而在可作为结构材料的金属中居第4位，仅次于
、Fe、Mg，其储量比常见金属Cu，Pb，Zn储量的总和还多。我国钛资源丰富，储量为世界第一。钛


1.强度高。钛合金具有很高的强度，其抗拉强度为686—1176MPa，而密度仅为钢的60%左右，所

2.硬度较高。钛合金(退火态)的硬度HRC为32—38。
3.弹性模量低。钛合金(退火态)的弹性模量为1.078×10－1.176×10MPa，约为钢和不锈钢的一半。
4.高温和低温性能优良。在高温下，钛合金仍能保持良好的机械性能，其耐热性远高于铝合金，且工
550—600℃；在低温下，钛合金的强度反而比在
253℃时还能保持良好的韧性。
5.钛的抗腐蚀性强。钛在550℃以下的空气中，表面会迅速形成薄而致密的氧化钛膜，故在大气、海

导热系数小。钛的导热系数λ=15.24W/（m.K）约为镍的1/4，铁的1/5，铝的1/14，而各种钛合
50％。
％工业纯钛的性能为：密度ρ=4.5g/cm3，熔点为1725℃，导热系数λ=15.24W/(m.K)，抗拉强
σb=539MPa，伸长率δ=25％，断面收缩率ψ=25％，弹性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195。
α合金,(α+β)合金和β合金。
钛合金：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，
500℃～600℃的温度下，仍保持其强度和抗蠕变性能，
β钛合金：它是β相固溶体组成的单相合金，未热处理即具有较高
1372～1666MPa；但热稳定性较差，不宜在
α+β钛合金：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
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。三
α钛合金和α+β钛合金；α钛合金的切削加工性最好，α+β钛合金次之，β钛合金最
α钛合金代号为TA，β钛合金代号为TB，α+β钛合金代号为TC。热处理钛合金通过调整热处理工艺

,近年在技术量变上不断取得一定进展。在钛合金传统的熔炼、铸造
新技术。在熔炼方面,冷床炉熔炼技术已成功应用于工业
,能熔炼25t重的无偏析和夹杂铸锭,残钛回收率增加,凝壳-自耗电极熔炼技术也在真空自耗熔炼技
,使得残钛回收率提高,投资节省,冷坩埚熔炼技术进一步发展后,使得熔化能力大
,解决了凝壳问题。在铸造方面,冷坩埚+离心浇铸技术、真空吸

铸和压铸技术已使产品质量进一步提
,冷坩埚+离心浇铸技术、真空吸铸和压铸技术已使产品质量进一步提高。冷坩埚感应熔炼后进行
,可以节省原材料,降低预热成本,并提高铸件精度,消除缩孔和疏松。

航空航天业目前,钛及其合金主要用于航空航天和军事工业。(2)船舶行业钛合金在海洋条件下有着极
,因而被应用于船舶工业。目前,钛在舰船上已应用的部位
,水面舰船基本没有采用。(3)
工作条件十分苛刻。(4)在医药行业中的应用钛作为一种新兴的材料，在我国的制


,钛合金在国防、民用工业上的广泛应用已经成为不可逆转的趋势。但是,钛
,必须达到经济、实用的要求。可以预计,将来的钛合金从性能上会朝着低温和高应
;从商业生产的角度来看,会朝着低成本化的方向发展;工艺上会朝着安全化和环保化的方

,钛合金因其优良的性能在航空航天和其他领域有着广泛的应用前景,但受其加工效率和生产
,目前还没有大批量应用。同时,钛的冶炼技术一旦有所突破,其价格也将明显降低。随着钛合金
,钛在民用工业中的应用将成倍增加,特别是在造船、汽车制造、
,市场的

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