鈦合金的優點和缺點
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責任編輯:東莞市昌鈦金屬材料有限公司
發表時間:2022-03-21
鈦合金是?從焊接管道和閥門,到貿易,飛機,船舶,甚至宇宙飛船,鈦的用途非常廣泛。這些新特性使它成為各種應用的理想選擇。
鈦合金優點
鈦合金的密度一般在4.5g/cm3左右,僅為鋼的60%。純鈦的強度接近普通鋼的強度。一些高強度鈦合金的強度超過許多合金結構鋼。因此,鈦合金的比強度(強度/密度)遠大于其他金屬結構材料,可以生產出單位強度高、剛性好、輕量化的零部件。目前飛機發動機部件、骨架、蒙皮等都采用鈦制緊固件和起落架。
鈦合金在惡劣環境中表現出優異的耐腐蝕性,這是它應用于化工設備制造的主要原因。具有良好的高低溫特性,無磁性,傳熱系數和熱膨脹系數低。從反面看,鈦緊固件是非常難加工的。此外,當螺紋緊固件安裝和鎖緊時,螺紋很容易劃傷或卡住。這里有一些鈦合金的例子,它們在適當的高溫下對應力腐蝕很敏感。但這種情況可以通過一些特殊的程序來緩解。
純鈦是不能熱處理的。一般情況下,幾乎沒有任何固件使用純鈦作為原料。鈦合金有很多,大多數都是壟斷的。研究表明,只有一小部分刨花鈦合金適合制造螺紋緊固件。Ti-6Al-4V是一種重型合金,最低抗拉強度為135,000 psi,具有高強度和令人滿意的韌性。Ti-6Al-4Mn具有良好的抗蠕變性能,易于鑄造。其強度特性與Ti-6Al-4V合金相當,但韌性略差。Ti-1Al-8V-5Fe的抗拉強度約為20000psi??浯笃渥吭降膹姸荣|量比,這種合金制成的緊固件具有與同等質量的鋼緊固件相同的緊固力,抗拉強度為350000 psi。另外兩種鈦合金,Ti-6Al-12Zr和Ti-6Al-6V-2Sn,有時用于制造緊固件。
鈦最吸引人的特點是其極高的強度質量比。它們的體積僅為鋼的57%,強度可與熱處理鐵碳合金相媲美。鈦是航空航天、噴氣飛機和導彈的理想材料。但它最大的缺點是成本太高。除非別無選擇,否則不鼓勵使用鈦作為緊固件材料。
鈦合金缺點:
1. 在高溫下,鈦及鈦合金與其它材料的化學反應較為緩慢。因此傳統的精煉、熔煉和鑄造技術在鈦合金的制造過程中不一定適用。
2. 鈦是一種相對稀缺金屬,其價格較為昂貴,因此目前主要用于航空等高科技領域,將其推廣到普通民用還不現實。
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