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工業(yè)純鈦與鈦合金的區(qū)別、聯(lián)系以及用途
2021-03-25
鈦的密度是4.5g/cm3，為鋼的57%;鈦比鋁重不到兩倍，強(qiáng)度比鋁大三倍。比強(qiáng)度即強(qiáng)度與密度之比，與不同材料進(jìn)行對(duì)比時(shí)，鈦合金的比強(qiáng)度幾乎是常用工業(yè)合金中最大的。鈦合金的比強(qiáng)度是不銹鋼的3. 5倍，鋁合金的1.3倍，鎂合金的1.7倍，所以是 宇航工業(yè)必不可少的結(jié)構(gòu)材料。鈦與其他金屬密度和比強(qiáng)度的比較。鈦的熔點(diǎn)高，導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性能差，近似或略低于不銹鋼，鈦具有超導(dǎo)性，純鈦的超導(dǎo)臨界溫度為0.38.4K。金屬 鈦是無磁性物質(zhì)。 鈦合金是《相固溶體組成的單相合金，密度小，不論是在一般溫度下還是在較高的實(shí)際應(yīng)用溫度下，均是a相，組織穩(wěn)定，耐磨性高于純鈦，抗氧化能力強(qiáng)。在500-600度的溫度下，仍保持 其強(qiáng)度和抗蠕變性能，可進(jìn)行熱處理強(qiáng)化，有很好的熱強(qiáng)性和熱穩(wěn)定性，焊接性能好，有好的室溫、超低溫和高溫性能。 工業(yè)純鈦（commercial pure titanium)是鈦含量不低于99%并含有少量鐵、碳、氧、氮與氫等雜質(zhì)的致密金屬鈦。對(duì)純鈦的力學(xué)性能影響最強(qiáng)烈的雜質(zhì)是氧、氮和鐵，尤其是氧。氫與鈦的反應(yīng)是可逆的，氫對(duì)鈦的性能影響主要表現(xiàn)為“氫脆”，通常規(guī)定氫含量不得超過0.015%, —般含有0.15%-0.3%的氧和0.03%-0.05%氮。工業(yè)純鈦在常溫雖是密排六方晶格，但其軸比較小(c/a=1.587),有較好的加工性,純鈦的成型性能和焊接性能好，對(duì)熱處理不敏感。 在鈦金屬中，包括鈦板、鈦棒、鈦管等等在內(nèi)的都包含純鈦和鈦合金這兩種。純鈦和鈦合金較顯著的區(qū)別在于，鈦合金是在純鈦的基礎(chǔ)上添加了諸如Al、Mo、Cr、Sn等等化學(xué)物質(zhì)，也正是因?yàn)檫@些化學(xué)物質(zhì)導(dǎo)致這兩種鈦金屬在性能上的區(qū)別。下面小編就著重講述一下純鈦在分類、性能和用途上的分析介紹。 1、純鈦的分類： 根據(jù)雜質(zhì)含量，鈦分為高純鈦（純度達(dá)99.9%）和工業(yè)純鈦（純度達(dá)99.5%）。工業(yè)純鈦有三個(gè)牌號(hào)，分別用TA＋順序號(hào)數(shù)字1、2、3表示，數(shù)字越大，純度越低。 2、純鈦的性能： Ti：4.507 g/cm3，Tm：1688℃。具有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，≤882.5℃為密排六方結(jié)構(gòu)的α相，≥882.5℃體心立方結(jié)構(gòu)的β相。 純鈦的強(qiáng)度低，但比強(qiáng)度高，塑性好，低溫韌性好，耐蝕性很高。鈦具有良好的壓力加工工藝性能，切削性能較差。鈦在氮?dú)庵屑訜峥砂l(fā)生燃燒，因此鈦在加熱和焊接時(shí)應(yīng)采用氬氣保護(hù)。 3、純鈦的用途： 雜質(zhì)含量對(duì)鈦的性能影響很大，少量雜質(zhì)可顯著提高鈦的強(qiáng)度，故工業(yè)純鈦強(qiáng)度較高，接近高強(qiáng)鋁合金的水平，主要用于制造350℃以下溫度工作的石油化工用熱交換器、反應(yīng)器、船艦零件、飛機(jī)蒙皮等。 |