钛合金是什么材料与使用寿命?
钛合金是20世纪50年代发展起来的重要结构金属,钛合金由于其强度高、耐腐蚀、耐热性能好等优点,被广泛应用于各个领域。
由于这种钛合金的稳定性很强,所以一般来说,它的使用寿命取决于它的使用环境,国产钛合金一般用40到50年,进口钛合金一般用70到80年
钛合金是什么材料?
钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构钛,882℃以上为体心立方的钛。氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在低温稳定相中有较大的溶解度,使塑性下降。氢在低温稳定相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物,使合金变脆。
钛合金是什么材料?
钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。
钛有两种同质异晶体:
一种是882℃以下为密排六方结构α钛,另一种是882℃以上为体心立方的β钛。氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度,使塑性下降。
钛合金的特点和优点?
一、优点
1、强度高,钛合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右,仅为钢的60%,纯钛的密度才接近普通钢的密度,一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。
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。
6、导热弹性小,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%。
二、缺点
1、钛及钛合金主要限制是在高温与其它材料的化学反应性差。此性质迫使钛合金与一般传统的精炼、熔融和铸造技术不同,甚至经常造成模具的损坏。
2、钛合金的价格变的十分昂贵。因此它们刚开始大多用在飞机结构、航空器,以及用在石油和化学工业等高科技工业。
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