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鈦棒、鈦陽極等鈦合金材料的幾種常見的應用介紹

所屬分類:公司新聞    發布時間: 2022-12-19    作者:admin
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鈦及鈦陽極具有良好的焊(han)接、冷(leng)熱壓力加(jia)工和機(ji)械加(jia)工性(xing)能,可加(jia)工成各種型(xing)材(cai)(cai)、板材(cai)(cai)及管材(cai)(cai)供(gong)應。

鈦是一種理想的(de)(de)結構(gou)材料(liao),鈦的(de)(de)密度(du)(du)(du)(du)不(bu)大(da),僅(jin)為4.5g/m3,比(bi)鋼(gang)輕(qing)43%,但鈦的(de)(de)強度(du)(du)(du)(du)比(bi)鐵高一倍(bei),比(bi)純鋁幾乎高5倍(bei)。具有低(di)密度(du)(du)(du)(du)高強度(du)(du)(du)(du)性(xing)(xing)能。這種高的(de)(de)強度(du)(du)(du)(du)和不(bu)大(da)的(de)(de)密度(du)(du)(du)(du)相結合,使(shi)得(de)鈦在(zai)技術(shu)上占有極重(zhong)要的(de)(de)地位。同時鈦的(de)(de)耐腐蝕性(xing)(xing)近乎或(huo)超過不(bu)銹鋼(gang),所以在(zai)石油(you)、化工(gong)(gong)、農藥、染料(liao)、造紙(zhi)、輕(qing)工(gong)(gong)、航空、宇宙開發、海洋工(gong)(gong)程(cheng)等方面(mian)都得(de)到了廣泛的(de)(de)應用。

鈦(tai)的(de)合(he)金(jin)具有很(hen)高(gao)的(de)比強(qiang)(qiang)度(du)(du)(強(qiang)(qiang)度(du)(du)和(he)密度(du)(du)之比),鈦(tai)合(he)金(jin)已(yi)在航(hang)空、軍工(gong)、造船、化工(gong)、冶(ye)金(jin)、機械、醫療(liao)等(deng)領域起著不(bu)可(ke)替代的(de)作用。例如,鈦(tai)與(yu)鋁、鉻、釩、鉬(mu)、錳(meng)等(deng)元素(su)組成的(de)合(he)金(jin),經過熱處(chu)理,強(qiang)(qiang)度(du)(du)極(ji)限(xian)(xian)可(ke)達1176.8-1471MPa, 比強(qiang)(qiang)度(du)(du)達27-33,與(yu)它相同強(qiang)(qiang)度(du)(du)的(de)合(he)金(jin)鋼,其比強(qiang)(qiang)度(du)(du)只(zhi)有15.5-19。鈦(tai)合(he)金(jin)不(bu)僅(jin)強(qiang)(qiang)度(du)(du)高(gao),而且耐(nai)腐蝕(shi),因此(ci)在船舶制造、化工(gong)機械和(he)醫療(liao)器械方(fang)面(mian)都有廣泛的(de)應用。其中(zhong)耐(nai)蝕(shi)性鈦(tai)合(he)金(jin)主要(yao)用于各種強(qiang)(qiang)腐蝕(shi)環境的(de)反應器、塔(ta)器、高(gao)壓(ya)釜、換熱器、泵、閥、離心機、管道、管件、電解槽等(deng)。但由(you)于鈦(tai)及其合(he)金(jin)的(de)價(jia)格較高(gao),限(xian)(xian)制了它們(men)的(de)應用。

常見鈦(tai)及鈦(tai)合金的應用:

(1)碘法鈦,牌號TAD

是以碘化法(fa)(fa)所獲得的(de)高(gao)純度(du)(du)鈦(tai)(tai)(tai),故稱碘法(fa)(fa)鈦(tai)(tai)(tai),或稱化學純鈦(tai)(tai)(tai)。但是,其(qi)中(zhong)仍含有氧、氮、碳這類間隙雜質元素(su),它們對純鈦(tai)(tai)(tai)的(de)力(li)學性能影(ying)響很大。隨(sui)著鈦(tai)(tai)(tai)的(de)純度(du)(du)提高(gao),鈦(tai)(tai)(tai)的(de)強度(du)(du)、硬度(du)(du)明顯下降;故其(qi)特點是:化學穩(wen)定(ding)性好,但強度(du)(du)很低。

由(you)于高(gao)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(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)中很少使用。目(mu)前在工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)中廣泛使用的是工(gong)(gong)業(ye)(ye)(ye)純鈦和鈦合金。

(2)工業(ye)純鈦(tai)

與化學(xue)純鈦(tai)不同之處是(shi),工業純鈦(tai)含有較多(duo)量的(de)氧、氮、碳及多(duo)種(zhong)其他雜(za)質元(yuan)(yuan)素(su)(如鐵、硅(gui)等),它實質上是(shi)一(yi)種(zhong)低(di)合金(jin)含量的(de)鈦(tai)合金(jin)。與化學(xue)純鈦(tai)相(xiang)比(bi),由于含有較多(duo)的(de)雜(za)質元(yuan)(yuan)素(su),其強度(du)大大提高(gao),它的(de)力學(xue)性能和化學(xue)性能與不銹鋼相(xiang)似(但和鈦(tai)合金(jin)相(xiang)比(bi)強度(du)仍(reng)然(ran)較低(di))。

工業純鈦的特點是:強度(du)不(bu)高,但(dan)塑性好(hao),易于加工成形、沖壓(ya)、焊接、可(ke)切削加工性能良好(hao);在大氣(qi)、海水、濕氯氣(qi)及氧化性、中性、弱(ruo)還(huan)原性介質中具有(you)良好(hao)的耐(nai)蝕性,抗(kang)氧化性優于大多數奧氏體不(bu)銹鋼;但(dan)耐(nai)熱性較(jiao)差(cha),使用溫度(du)不(bu)宜太高。

工業純(chun)鈦按其雜(za)質含量的(de)不同,分為(wei)TA1、TA2、TA3三個牌號。這三種(zhong)工業純(chun)鈦的(de)間隙雜(za)質元素是逐漸(jian)增(zeng)加(jia)的(de),故其機(ji)械強(qiang)度和硬(ying)度也隨之逐級增(zeng)加(jia),但塑性、韌性相應下降(jiang)。

工業(ye)上常用(yong)(yong)的工業(ye)純鈦是TA2,因其(qi)耐(nai)蝕性能(neng)和綜合力學性能(neng)適中(zhong)。對耐(nai)磨和強度(du)要(yao)求較(jiao)高時可選用(yong)(yong)TA3。對要(yao)求較(jiao)好的成形性能(neng)時可選用(yong)(yong)TA1。

工業純鈦主(zhu)要用(yong)于工作溫度350℃以下,受(shou)力不大,但(dan)要求塑性好的沖壓件(jian)和耐(nai)蝕結構零件(jian),例如(ru):飛機(ji)的骨架(jia)、蒙皮(pi)、發動(dong)機(ji)附(fu)件(jian);船舶用(yong)耐(nai)海水(shui)(shui)腐蝕的管道(dao)、閥(fa)門、泵(beng)及(ji)水(shui)(shui)翼、海水(shui)(shui)淡化(hua)系統零部件(jian);化(hua)工上的熱交換器、泵(beng)體、蒸(zheng)餾塔、冷(leng)卻(que)器、攪拌器、三通(tong)、葉輪、緊固件(jian)、離子泵(beng)、壓縮(suo)機(ji)氣(qi)閥(fa)以及(ji)柴油發動(dong)機(ji)活塞(sai)、連(lian)桿(gan)、葉簧(huang)等(deng)。

寶雞鈦板廠(chang)家

寶雞鈦板廠家

(3)α型鈦合金,牌號TA4、TA5、TA6、TA7。

這類合(he)金(jin)在(zai)室溫和(he)(he)使用(yong)溫度下呈α型(xing)單相狀(zhuang)態(tai),不能熱處(chu)理強(qiang)化(hua)(退火是(shi)..的(de)(de)熱處(chu)理形式),主要(yao)依靠固溶強(qiang)化(hua)。室溫強(qiang)度一(yi)般(ban)低(di)于β型(xing)和(he)(he)α+β型(xing)鈦合(he)金(jin)(但(dan)(dan)高(gao)(gao)于工(gong)業純鈦),而在(zai)高(gao)(gao)溫(500-600℃)下的(de)(de)強(qiang)度和(he)(he)蠕變強(qiang)度卻是(shi)三(san)類鈦合(he)金(jin)中.高(gao)(gao)的(de)(de);且組織穩定、抗氧(yang)化(hua)性(xing)和(he)(he)焊接(jie)性(xing)能好,耐蝕性(xing)和(he)(he)可切(qie)削加工(gong)性(xing)能也較好,但(dan)(dan)塑性(xing)低(di)(熱塑性(xing)仍然良(liang)(liang)好),室溫沖(chong)壓性(xing)能差。其(qi)中使用(yong).廣(guang)的(de)(de)是(shi)TA7,它(ta)在(zai)退火狀(zhuang)態(tai)下具有中高(gao)(gao)強(qiang)度和(he)(he)足夠(gou)的(de)(de)塑性(xing),焊接(jie)性(xing)良(liang)(liang)好,可在(zai)500℃以下使用(yong);當其(qi)間隙雜(za)質元素(氧(yang)、氫、氮等)含量極低(di)時(shi)(shi),在(zai)超低(di)溫時(shi)(shi)還具有良(liang)(liang)好的(de)(de)韌性(xing)和(he)(he)綜合(he)力(li)學(xue)性(xing)能,是(shi)優良(liang)(liang)的(de)(de)超低(di)溫合(he)金(jin)之一(yi)。

TA4的(de)抗拉強度(du)比工業純鈦(tai)稍高,可做中等強度(du)范(fan)圍的(de)結構材料。國內主要用(yong)作(zuo)焊絲。

TA5、TA6用于400℃以下(xia)在腐蝕(shi)介質中工作(zuo)的零(ling)件(jian)及焊(han)接件(jian),如飛機蒙皮、骨架零(ling)件(jian)、壓氣機殼體、葉(xie)片、船舶零(ling)件(jian)等。

TA7用于(yu)500℃以下長期工(gong)作的結構件和各種模煅件,短時(shi)使用可(ke)到900℃。亦(yi)可(ke)用于(yu)超低(di)溫(wen)(-253℃)部件(如(ru)超低(di)溫(wen)用的容器)

(4)β型鈦合金,牌(pai)號TB2。

這類合金(jin)的主要合金(jin)元素是鉬、鉻、釩等β相穩定(ding)化元素,在(zai)正火和(he)淬火時很容易將高溫β相保留到(dao)室溫,獲(huo)得較穩定(ding)的β相組織,故稱β型鈦(tai)合金(jin)。

β型鈦(tai)(tai)合(he)金可熱處理強化,有較高的強度,焊(han)接性能(neng)和壓力加工性能(neng)良好;但性能(neng)不夠穩(wen)定,熔煉工藝復雜(za),故應用不如α型及α+β型鈦(tai)(tai)合(he)金廣泛。

可用(yong)于350℃以下工作的零(ling)件,主(zhu)要(yao)用(yong)于制造各種整體(ti)熱處理(固溶、時效)的板(ban)材沖(chong)壓(ya)件和焊接件;如壓(ya)氣機(ji)葉片、輪盤、軸(zhou)類等重(zhong)載荷旋轉件以及飛機(ji)的構件等。TB2合金一(yi)般在(zai)固溶處理狀(zhuang)態下交貨,在(zai)固溶、時效后使用(yong)。

(5)α+β型鈦棒及鈦合金 常用的牌號(hao)TC6、TC9、TC10

這類(lei)合(he)金在室(shi)溫呈α+β型兩相(xiang)組織(zhi),因(yin)而得(de)名α+β型鈦合(he)金。它(ta)具(ju)(ju)有(you)良好的(de)(de)綜合(he)力(li)學性(xing)能,大多可熱(re)(re)處理(li)(li)強化(但TC1、TC2、TC7不能熱(re)(re)處理(li)(li)強化),鍛造、沖壓及焊接(jie)性(xing)能均較好,可切削加(jia)工、室(shi)溫強度高(gao),150-500℃以下具(ju)(ju)有(you)較高(gao)的(de)(de)耐熱(re)(re)性(xing),有(you)的(de)(de)(如TC1、TC2、TC3、TC4)還(huan)具(ju)(ju)有(you)良好的(de)(de)低(di)溫韌性(xing)和良好的(de)(de)抗海水應(ying)力(li)腐蝕及抗熱(re)(re)鹽應(ying)力(li)腐蝕能力(li);缺點是組織(zhi)不夠穩定。

這類合(he)金以TC4應用.為(wei)廣泛,用量(liang)約占(zhan)現有鈦(tai)合(he)金生(sheng)產量(liang)的(de)一(yi)半。該合(he)金不僅具有良好的(de)室溫(wen)、高溫(wen)和低(di)溫(wen)力學性能(neng),且在多種介質中具有優良的(de)耐(nai)蝕性,同(tong)時可(ke)(ke)焊接、冷(leng)熱(re)(re)成形,并可(ke)(ke)通過熱(re)(re)處理強化;因而在宇(yu)航(hang)、船艦以及(ji)化工等工業(ye)部門均(jun)獲得廣泛應用。

TC1、TC2可用(yong)于400℃以下工(gong)作的(de)沖壓件、焊接(jie)件以及模鍛件和(he)彎曲加工(gong)的(de)各(ge)種(zhong)零件。這兩種(zhong)合金還可以用(yong)作低(di)溫結構材料。

TC3、TC4可用作400℃以下長期工作的(de)零件(jian)、結構用的(de)模(mo)件(jian)、各(ge)種(zhong)容器、泵、低溫部件(jian)、船(chuan)艦耐壓(ya)殼(ke)體(ti)、坦克履帶等。強(qiang)度比TC1、TC2高。

TC6可在(zai)400℃以(yi)下使(shi)用,主要(yao)用作(zuo)飛(fei)(fei)機(ji)(ji)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)結構材料。TC9可用于制造(zao)在(zai)560℃以(yi)下長期工作(zuo)的零(ling)件,主要(yao)用在(zai)飛(fei)(fei)機(ji)(ji)噴(pen)氣發(fa)動(dong)機(ji)(ji)的壓氣機(ji)(ji)盤(pan)和(he)葉片上。

TC10可用于(yu)制造在450℃以下長期工作的零件(jian),如(ru)飛機(ji)結構零件(jian)、起(qi)落架、蜂窩(wo)連(lian)接構件(jian)、導(dao)彈發動機(ji)外殼、武器結構件(jian)等。

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