钛合金性能介绍

　　钛是一种新型金属。它的性质与碳、氮、氢、氧和其他杂质的含量有关。碘化钛的纯度小于0.1%，但其强度低，塑性高。  99.5%工业纯钛的性能为:密度ρ=4.5g/cm3，熔点1725℃，导热系数λ= 15.24 w/(m·k)，拉伸强度σb=539MPa，伸长率δ = 25%，截面收缩率ψ = 25%，弹性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195

　　(1)高比强度

　　钛合金的密度约为4.5g/cm3，仅为钢的60%。纯钛的强度接近普通钢。一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢。  因此，钛合金的比强度(强度/密度)比其他金属结构材料高得多，如表7-1所示，可以生产单位强度高、刚性好、重量轻的零部件。  目前，钛合金用于飞机的发动机部件、车架、蒙皮、紧固件、起落架等。

　　(2)高热强度

　　使用温度比铝合金高几百度，所需强度可在中温下保持。这两种钛合金可以在450-500℃下长时间工作。两种钛合金在150-500℃范围内仍有较高的比强度，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℃，铝合金的工作温度低于200℃

　　(3)良好的耐蚀性

　　钛合金工作在潮湿的大气和海水介质中，其耐蚀性远远优于不锈钢；耐点蚀、酸腐蚀和应力腐蚀能力特别强。对碱、氯、氯、硝酸、硫酸等有机物具有优异的耐腐蚀性。  然而，钛对还原氧和铬盐的介质耐腐蚀性差。

　　(4)良好的低温性能

　　钛合金在低温和超低温下仍能保持其机械性能  钛合金具有良好的低温性能和极低的间隙元素，如TA7，可在-253℃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)高化学活性

　　钛具有高化学活性，与大气中的氧、氮、氢、一氧化碳、二氧化碳、水蒸气、氨等产生强烈的化学反应  硬质TiC。当碳含量超过0.2%时，将在钛合金中形成。当温度较高时，氮化钛的硬表面层将通过与氮的相互作用形成；600℃以上，钛吸收氧气，形成高硬度的硬化层。当氢含量增加时，也会形成脆化层。  吸收气体产生的硬脆表层深度可达0.1~0.15毫米，硬化程度为20% ~ 30%  钛也有很大的化学亲和力，容易附着在摩擦表面。

　　(6)钛的热导率小，弹性模量小

　　热导率λ= 15.24 w/(m·k)约为镍的1/4、铁的1/5和铝的1/14，而各种钛合金的热导率比钛低约50%。  钛合金的弹性模量约为钢的1/2，刚性差，容易变形，不适合制作细长杆和薄壁零件。切削过程中，加工表面回弹较大，约为不锈钢回弹的2 ~ 3倍，造成刀具背面严重摩擦、粘附和粘着磨损。

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