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钛金属的工业用途有那些?

钛金属的工业用途有那些

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2014-02-26

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    您好: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ρ=4。5g/cm3,熔点为1725℃,导热系数λ=15。
  24W/(m。K),抗拉强度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。   (1)比强度   钛合金的密度一般在4。
  5g/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用钛合金。   (2)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。   (3)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。     (4)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。   (5)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。       (6)导热系数小、弹性模量小   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。
  

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