钛合金的性能有何特点?简述其应用的前景和存在的问题?
钛合金定义:钛为基础加入其他元素组成的合金。特点:
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,钛合金可在450~500℃的温度下长期工作。
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。
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。
5、导热弹性小。导致存在刚性差、易变形,不宜制作细长杆和薄壁件。应用前景:1、医用钛合金。钛无毒、质轻、强度高且具有优良的生物相容性,是非常理想的医用金属材料,可用作植入人体的植入物等。存在的问题:1、钛合金成本过高,难以推广。2、导热弹性小,不宜制作细长杆和薄壁件。
钛合金和碳纤维哪个发展好?
钛合金金属好一点,推荐使用。
钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好。另外,钛合金的工艺性能差,切削加工困难,在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差,生产工艺复杂。钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要,使钛工业以平均每年约8%的增长速度发展。目前世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合金牌号近30种。使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4)。,
钛合金延展性?
钛合金具有很高的韧性、延展性,特别是强度远远超过其他金属材料,可以制造出单位强度高、刚性好、质量轻的产品部件。钛合金首先被应用于航空,1953年,美国道格拉斯公司第一次把钛材应用于DC2T发动机吊舱以及防火壁上,取得了良好的效果。
在航空航天领域,航空发动机的风扇、压气机、蒙皮、机身和起落架等部位最先使用钛合金作为关键材料,使得飞机整体减重约30%~35%。
钛合金还成功应用于核潜艇的耐压壳体、海水管路系统、冷凝器和热交换器、排风扇的叶片、推进器和轴、弹簧、航母上的消防设备、螺旋桨、喷水推进装置、舵等船用部件。
钛合金什么时候出现?
1791年,钛以含钛矿物的形式在英格兰的康沃尔郡被发现,发现者是英格兰业余矿物学家格雷戈尔(Reverend William Gregor),当时正业为负责康沃尔郡的克里特(Creed)教区的牧师。
他在邻近的马纳坎(Manaccan)教区中小溪旁找到了一些黑沙,后来他发现了那些沙会被磁铁吸引,他意识到这种矿物(钛铁矿)包含着一种新的元素。
钛合金用途?
(1)强度高
钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右,仅为钢的60%,纯钛的强度才接近普通钢的强度,一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度.因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件.
目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金.
(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
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