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工業純鈦與鈦合金的區別、聯系以及用途
2021-03-25
鈦的密度是4.5g/cm3，為鋼的57%;鈦比鋁重不到兩倍，強度比鋁大三倍。比強度即強度與密度之比，與不同材料進行對比時，鈦合金的比強度幾乎是常用工業合金中最大的。鈦合金的比強度是不銹鋼的3. 5倍，鋁合金的1.3倍，鎂合金的1.7倍，所以是 宇航工業必不可少的結構材料。鈦與其他金屬密度和比強度的比較。鈦的熔點高，導熱性和導電性能差，近似或略低于不銹鋼，鈦具有超導性，純鈦的超導臨界溫度為0.38.4K。金屬 鈦是無磁性物質。 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際應用溫度下，均是a相，組織穩定，耐磨性高于純鈦，抗氧化能力強。在500-600度的溫度下，仍保持 其強度和抗蠕變性能，可進行熱處理強化，有很好的熱強性和熱穩定性，焊接性能好，有好的室溫、超低溫和高溫性能。 工業純鈦（commercial pure titanium)是鈦含量不低于99%并含有少量鐵、碳、氧、氮與氫等雜質的致密金屬鈦。對純鈦的力學性能影響最強烈的雜質是氧、氮和鐵，尤其是氧。氫與鈦的反應是可逆的，氫對鈦的性能影響主要表現為“氫脆”，通常規定氫含量不得超過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，對熱處理不敏感。 在鈦金屬中，包括鈦板、鈦棒、鈦管等等在內的都包含純鈦和鈦合金這兩種。純鈦和鈦合金較顯著的區別在于，鈦合金是在純鈦的基礎上添加了諸如Al、Mo、Cr、Sn等等化學物質，也正是因為這些化學物質導致這兩種鈦金屬在性能上的區別。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： 根據雜質含量，鈦分為高純鈦（純度達99.9%）和工業純鈦（純度達99.5%）。工業純鈦有三個牌號，分別用TA＋順序號數字1、2、3表示，數字越大，純度越低。 2、純鈦的性能： Ti：4.507 g/cm3，Tm：1688℃。具有同素異構轉變，≤882.5℃為密排六方結構的α相，≥882.5℃體心立方結構的β相。 純鈦的強度低，但比強度高，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。鈦在氮氣中加熱可發生燃燒，因此鈦在加熱和焊接時應采用氬氣保護。 3、純鈦的用途： 雜質含量對鈦的性能影響很大，少量雜質可顯著提高鈦的強度，故工業純鈦強度較高，接近高強鋁合金的水平，主要用于制造350℃以下溫度工作的石油化工用熱交換器、反應器、船艦零件、飛機蒙皮等。 |