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          各類牌號的鈦材的主要性能及用途

          作者:hqwk 人氣:625發表時間:2022-04-15 08:38:09

          鈦及鈦合金的牌號來源


          類別牌號主要特性用途舉例碘法鈦TAD這是以碘化物法所獲得的高純度鈦,故稱碘法鈦,或稱化學純鈦。但是,其中仍然還有氧、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。故起特點是:化學性穩定性很好,但強度很低。由于高純度的鈦強度較低,它作為結構材料應用意義不大,故在工業中很少用。目前在工業中廣泛使用的是工業純鈦和鈦合金。


          工業純鈦


          TA1  TA2  TA3  工業純鈦與化學純鈦不同之處是:它含有較多的氧、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使其強度大大提高,它的力學性能與化學性與不銹鋼相似(但和鈦合金相比,強度任然較低)。


           工業純鈦的特點是:強度不高,但塑性好,易于加工成型,沖壓、焊接、可切割加工性能良好;在大氣,海水,濕氯氣及氧化性、中性、弱還原性介質中具有良好的耐蝕性,抗氧化性優于大多數奧氏體不銹鋼耐熱性較差,使用溫度不太高。


          工業純鈦按其雜質含量的不同,分為TA1、TA2和TA3三個牌號。這三種工業純鈦的間隙雜質元素是逐漸增加的,故其機械強度和硬度也隨之逐漸增加,但塑性、韌性相應下降。


          工業上常用的純鈦是TA2,引起耐腐蝕性能和綜合力學性能適中。對耐腐和強度要求較高時可采用TA3。對要求較好的成形性能是可采用TA1。


          (1)主要用作工作溫度360度以下,受力不大但要求高塑性的沖壓件和耐蝕結構零件,例如:飛機的骨架及蒙皮,發動機附件,船舶用耐海水腐蝕管道、閥門、泵。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。


          (2)TA1、TA2在鐵含量為0.095%,氧含量為0.08%,氫含量為0.0009%,氮含量為0.0062%時,具有很好的低溫韌性和高的低溫強度,可用作-259℃以下的低溫結構材料。


          α型鈦合金


          TA4  這類合金在室溫和使用溫度有α型單相態,不能熱處理強化(追滅是唯一的處理方式),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℃)下的強度和蛻變,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,焊接性能良好??稍?00℃以下使用,當其間隙雜質元素(氧、氫、氮等)含量極低時,再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,國內主要用焊絲。TA5  TA6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。TA7500℃以下長期工作的結構零件和各種模鍛件,短時使用可到900℃。亦可用作超低溫(-233℃)部件(如超低溫用的容器)。


          TA8500℃長期工作的零件,可用于制造發動機壓氣機盤和葉片。氮合金的資質穩定性較差。在使用上收到一定限制。


          β 型鈦合金


          TB2  這類合金的主要合金元素是鉬、鉻、釩等β穩定性化元素。在正火或級火時很容易將高溫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,以及飛機的構建等。


          TB2的合金一般在固溶處理狀態下交貨,再固溶,時效候使用。




          α+β  型鈦合金


          TC1  TC2這類合金在高溫時α+β型兩相組織,因而得名為α+β型鈦合金。它具有良好的綜合力學性能,大多可熱處理強化(氮TC1 、TC2、TC7不能熱處理強化),鍛造、沖壓及焊接性能較好,可切削加工,室溫強度高。150-500度以下且有較好的耐熱性,有的(如TC1、TC2、TC3、TC4)并有良好的低溫韌性和良好的抗海水應力腐蝕性能。缺點是不夠穩定。


          這類合金以TC4應用最為廣泛,用量約占現有鈦合金生產量的一般。該合金不僅具有良好的室溫、高溫、低溫力學性能,且在多種介質中具有優異的耐腐蝕性,同時可焊接、冷熱成型并可熱處理強化;因而在宇航,船舶,兵器以及化工等工業部門均獲得廣泛應用。


          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。這兩種合金還可以用作低溫結構材料。


          TC3  TC4  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、坦克附帶等,強度比TC1、TC2高。TC6可在450℃以下使用,主要用作飛機發動機結構材料。


          TC7  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。


          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


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