钛合金的物理性能和力学性能?
钛合金是一种优良的工程材料,它结合了轻质、高强度、耐腐蚀等多种材料性能,在航空、航天、医疗器械、化工以及海洋等领域都有广泛应用。以下是钛合金的物理性能和力学性能介绍:
1. 物理性能:
(1)密度低:钛合金的密度仅为4.5 g/cm³,比铝合金略重,但远低于钢铁;
(2)抗腐蚀性强:钛合金具有优异的抗腐蚀性能,不仅能耐受大气、淡水、海水等介质的腐蚀,同时也能耐受许多酸、碱和盐类等强腐蚀性介质的侵蚀;
(3)导热性能好:钛合金的导热系数较高,为约 20 ~ 30 W / (m·K) 。
钛合金物理性能和力学性能如下:
1.
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。
2.
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
钛合金与钢对比?
钛合金密度低,只有为4.5克/立方厘米,是钢的60%左右,钛及钛合金的屈服强度为207-1379MPa,无磁,导热系数小,仅为钢的1/5,铝的1/3,铜的1/2;线膨胀系数小,为碳钢的1/5,为不锈钢的一半。钛及钛合金具有神奇的抗腐蚀性能,钛的抗腐蚀性比不锈钢强很多。
钛合金:
1.钛合金可以制作重量很轻强度又很大的车架,钛的强度和钢差不多,但是重量只有钢的一半多一点,因此同样强度的钛合金车架会比钢车架轻很多。
2.钛合金具有非常好的弹性,这使得它在吸收骑行振动方面功不可没。
碳素钢:
1.极轻的重量:1200克左右的碳纤维公路架已经到处可见了。由于碳的质量仅有1.6克/立方厘米,所以制作1公斤左右的车架已经不在是梦想。
2.吸收冲击性能好。碳纤维可以有效的吸收震动,并且保持很好的刚性。这种特点使得它成为很好的竞赛级的材料。
1、密度小。钛合金的密度显著小于钢铁材料的密度,所以钛合金紧固件比钢制紧固件材料质量轻。
2、比强度高。钛合金是常见金属材料中比强度较高的金属材料。利用比强度高的优点,也可以采用钛合金替代质量较轻的铝合金材料,当外加载荷相同情况下,钛合金零部件的几何尺寸更小,能有效地节省空间,这种材料利用理念对航空航天领域具有十分重要的意义。
3、熔点高。钛合金的熔点显著高于钢铁材料,所以钛合金紧固件的耐热性比钢制紧固件耐热性好。
4、热膨胀系数和弹性模量小。钛合金材料的热膨胀系数和弹性模量比镍合金和钢铁材料小,在相同温度变化区间内,钛合金产生的热应力很小,所以钛合金具有较高的热疲劳性能。
5、无磁。钛合金的磁导率十分小,几乎可以忽略,所以钛合金紧固件都是无磁的,能够有效防止磁场的干扰。奥氏体不锈钢也是无磁的,但后续冷加工会增加其磁性,而钛合金的热或冷加工均不改变其磁性,这使得钛合金可以应用在航电设备中。
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