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Ti-5Al-4V

用途

  钛合金具有強度高而密度又小,機械性能好,韌性和抗蝕性能很好。另外,钛合金的工藝性能差,切削加工困難,在熱加工中,非常容易吸收氫氧氮碳等雜質。還有抗磨性差,生産工藝複雜。钛的工業化生産是1948年開始的。航空工業發展的需要,使钛工業以平均每年約 8%的增長速度發展。目前世界钛合金加工材年産量已達4萬餘噸,钛合金牌号近30種。使用最廣泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工業純钛(TA1、TA2和TA3)。

钛合金主要用于制作飛機發動機壓氣機部件,其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。60年代中期,钛及其合金已在一般工業中應用,用于制作電解工業的電極,發電站的冷凝器,石油精煉和海水淡化的加熱器以及環境污染控制裝置等。钛及其合金已成為一種耐蝕結構材料。此外還用于生産貯氫材料和形狀記憶合金等。

抗蝕性好

钛合金在潮濕的大氣和海水介質中工作,其抗蝕性遠優于不鏽鋼;對點蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵抗力特别強;對堿、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優良的抗腐蝕能力。但钛對具有還原性氧及鉻鹽介質的抗蝕性差。

低溫性能好

钛合金在低溫和超低溫下,仍能保持其力學性能。低溫性能好,間隙元素極低的钛合金,如TA7,在-253℃下還能保持一定的塑性。因此,钛合金也是一種重要的低溫結構材料。

化學活性大

钛的化學活性大,與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等産生強烈的化學反應。含碳量大于0.2%時,會在钛合金中形成硬質TiC;溫度較高時,與N作用也會形成TiN 硬質表層;在600℃以上時,钛吸收氧形成硬度很高的硬化層;氫含量上升,也會形成脆化層。吸收氣體而産生的硬脆表層深度可達0.1~0.15 mm,硬化程度為20%~30%。钛的化學親和性也大,易與摩擦表面産生粘附現象。

導熱彈性小

钛的導熱系數λ=15.24W/(m.K)約為鎳的1/4,鐵的1/5,鋁的1/14,而各種钛合金的導熱系數比钛的導熱系數約下降50%。钛合金的彈性模量約為鋼的1/2,故其剛性差、易變形,不宜制作細長杆和薄壁件,切削時加工表面的回彈量很大,約為不鏽鋼的2~3倍,造成刀具後刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結磨損。