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如何辨别钛合金

发布时间:2022-02-08 09:52:21

⑴ 纯钛与钛合金怎样辨认

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,纯钛在海水中具有高的抗腐蚀性能,但在无机酸中较差

⑵ 钛合金镜架如何鉴别

1、手感惦量

通常合金架的比重约为8.9g/cm3,纯钛架的比重为4.5g/cm3,由于钛材料的份量相当于合金架的一半,用手掂起来比较轻。这是区分钛架和非钛架的最简单的方法之一。

2、铰链结合

纯钛镜架在铰链部位不宜使钛与钛直接接触,否则易出现接合处发皱、镜腿张合不畅的现象。通常在纯钛镜的铰链部位镶嵌两枚薄薄的垫片,将上下铰链分割开来。

因此,检查铰链处有无垫片,也是鉴别是否是纯钛镜架的很好方法。从镜架内侧观察铰链结合处,会发现有一小凹槽,这是便于将垫片取出的专门设计。

3、焊接点

纯钛材料的焊接为无氧碰焊,焊痕为“台阶”状;合金材料的焊接为点焊,焊痕为“坡”状,这是区分钛架和非钛架、全钛和非全钛架的有效方法之一。

4、磁性反应

将镜架铰链尽量拧松,在自由活动状态下用磁石去吸引,如镜腿在磁石的吸引下晃动,说明此镜架并非纯钛材料,反之则说明该镜架可能是钛架。

(2)如何辨别钛合金扩展阅读:

性能

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。

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。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网络,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。

⑶ 怎样识别钛合金

朋友,全介绍给你了,很多的:

以钛为基加入其他合金元素组成的合金称作钛合金。钛合金具有密度低、比强度高、抗腐蚀性能好、工艺性能好等优点,是较为理想的航天工程结构材料。

研究范围:
钛合金可分为结构钛合金和耐热钛合金,或α型钛合金、β型钛合金和α+β型钛合金。研究范围还包括钛合金的成形技术、粉末冶金技术、快速凝固技术、钛合金的军用和民用等。

应用:
钛合金是一种新型结构材料,它具有优异的综合性能,如密度小(~4.5gcm-3),比强度和比断裂韧性高,疲劳强度和抗裂纹扩展能力好,低温韧性良好,抗蚀性能优异,某些钛合金的最高工作温度为550ºC,预期可达700ºC。因此它在航空、航天、化工、造船等工业部门获得日益广泛的应用,发展迅猛。轻合金、钢等的(σ0.2/密度)与温度的关系,钛合金的比强高于其他轻金属、钢和镍合金,并且这一优势可以保持到500ºC左右,因此某些钛合金适于制造燃气轮机部件。钛产量中约80%用于航空和宇航工业。例如美国的B-1轰炸机的机体结构材料中,钛合金约占21%,主要用于制造机身、机翼、蒙皮和承力构件。F-15战斗机的机体结构材料,钛合金用量达7000kg ,约占结构重量的34%。波音757客机的结构件,钛合金约占5%,用量达3640 kg。麦克唐纳道格拉斯(Mc-Donnell-Dounlas)公司生产的DC10飞机,钛合金用量达5500kg,占结构重量的10%以上。在化学和一般工程领域的钛用量:美国约占其产量的15%,欧洲约占40%。由于钛及其合金的优异抗蚀性能,良好的力学性能,以及合格的组织相容性,使它用于制作假体装置等生物材料。

特点:
钛金属的密度较小,为4.5g/cm3,仅为铁的60%,通常与铝、镁等被称为轻金属,其相应的钛合金、铝合金、镁合金则称为轻合金。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性,相继对钛合金材料进行研究开发,并且得到了实际应用。 钛是二十世纪五十年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高、易焊接等特点而被广泛用于各个领域,尤其是强度高、易焊接性能有利于高尔夫杆头的制造。
第一个实用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al(铝)-4V(矾)合金。Ti-6Al-4V合金在耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性方面均达到较好水平。Ti-6Al-4V合金使用量已占全部钛合金的75~85%。许多其它合金可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。 目前,世界上已研制出的钛合金有数百种,最著名的合金有二十至三十种,例如,有Ti-6Al-4V</SPAN>、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、Ti-811、Ti-6242、Ti-1023、Ti-10-5-3、Ti-1100、BT9、BT20、IMI829、IMI834等;用于球杆制造的有10-2-3,SP700,15-3-3-3(通常所说的β钛),22-4,DAT51。
钛合金可以分为α、α+β、β型合金及钛铝金属间化合物(TixAl,此处x=1或3)四类。下表列出了四类典型钛合金及特点。
类别 典型合金 特点
α Ti-5Al-2.5Sn
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo
强韧性一般,焊接性能好
抗氧化强,蠕变强度较高
较少应用在高尔夫球刊刊头制造上

α+β Ti-6Al-4V
Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo
强韧性中上,可热化处理强,可焊
疲劳性能好,多应用于铸造刊头
如铁杆、球道木等
β Ti-13V-11Cr-3Al
Sp700
Ti-15va-3Cr-3Al-3Ni 强度高,热处理强化能力强
可锻性及冷成型性能好
可适用多种焊接方式
TixAl Ti3Al(α2)及TiAl(Y0 使用温度渴望达到900度,但室温塑韧性差

钛的发展史

1791年英国牧师W.格雷戈尔(Gregor)在黑磁铁矿中发现了一种新的金属元素。1795年德国化学家M.H.克拉普鲁斯(Klaproth)在研究金红石时也发现了该元素,并以希腊神Titans命名之。1910年美国科学家M.A.亨特(Hunter)首次用钠还原TiCI:制取了纯钛。1940年卢森堡科学家W.J.克劳尔(kroll)用镁还原TiCl:制得了纯钛。从此,镁还原法(又称为克劳尔法)和钠还原法(又称为亨特法)成为生产海绵钛的工业方法。美国在1948年用镁还原法制出2t海绵钛,从此达到了工业生产规模。随后,英国、日/本、前苏联和中国也相继进入工业化生产,其中主要的产钛大国为前苏联、日/本和美国。
钛是一种新金属,由于它具有一系列优异特性,被广泛用于航空、航天、化工、石油、冶金、轻工、电力、海水淡化、舰艇和日常生活器具等工业生产中,它被誉为现代金属。金属钛生产从1948年至今才有半个世纪的历史,它是伴随着航空和航天工业而发展起来的新兴工业。它的发展经受了数次大起大落,这是因为钛与飞机制造业有关的缘故。但总的说来,钛发展的速度是很快的,它超过了任何一种其他有色金属的发展速度。这从全世界海绵钛工业发展情况可以看出:海绵钛生产规模60年代为60kt/a,70年代为1lOkt/a,80年代为130kt/a,到1992年已达140kt/a。实际产量1990年达到历史最高水平,为105kt/a。目前,世界海绵钛生产厂家和生产能力列于表1—1。
进入90年代后,由于军用钛量减少和俄罗斯等一些国家抛售库存海绵钛,使前几年市场疲软。1995年钛的市场开始回升,主要由于B777等民用飞机和高尔夫球杆等民用钛量大幅度增加, 1996年钛的需求量达到一个新的高点。专家预测今后几年内钛的 需求量将继续较大幅度增长。目前妨碍钛应用的主要原因是价格贵。可以预料,随着科学技术的进步和钛生产工艺的不断完善、 扩大企业的生产能力和提高管理水平、进一步降低钛制品的成本, 必然会开拓出更广泛的钛市场。

钛的基本性质

原子结构
钛位于元素周期表中ⅣB族,原子序数为22,原子核由22个质子和20-32个中子组成,核外电子结构排列为1S22S22P63S23D24S2。原子核半径5x10-13厘米。
物理性质
钛的密度为4.506-4.516克/立方厘米(20℃),熔点1668±4℃,熔化潜热3.7-5.0千卡/克原子,沸点3260±20℃,汽化潜热102.5-112.5千卡/克原子,临界温度4350℃,临界压力1130大气压。钛的导热性和导电性能较差,近似或略低于不锈钢,钛具有超导性,纯钛的超导临界温度为 0.38-0.4K。在25℃时,钛的热容为0.126卡/克原子·度,热焓1149卡/克原子,熵为7.33卡/克原子·度,金属钛是顺磁性物质,导磁率为1.00004。
钛具有可塑性,高纯钛的延伸率可达50-60%,断面收缩率可达70-80%,但强度低,不宜作结构材料。钛中杂质的存在,对其机械性能影响极大,特别是间隙杂质(氧、氮、碳)可大大提高钛的强度,显著降低其塑性。钛作为结构材料所具有的良好机械性能,就是通过严格控制其中适当的杂质含量和添加合金元素而达到的。
化学性质
钛在较高的温度下,可与许多元素和化合物发生反应。各种元素,按其与钛发生不同反应可分为四类:
第一类:卤素和氧族元素与钛生成共价键与离子键化合物;
第二类:过渡元素、氢、铍、硼族、碳族和氮族元素与钛生成金属间化物和有限固溶体;
第三类:锆、铪、钒族、铬族、钪元素与钛生成无限固溶体;
第四类:惰性气体、碱金属、碱土金属、稀土元素(除钪外),锕、钍等不与钛发生反应或 基本上不发生反应。

与化合物的反应:

◇ HF和氟化物

氟化氢气体在加热时与钛发生反应生成TiF4, 反应式为(1);不含水的氟化氢液体可在钛表面上生成一层致密的四氟化钛膜,可防止HF浸入钛的内部。氢氟酸是钛的最强熔剂。即使是浓度为1%的氢氟酸,也能与钛发生激烈反应,见式(2);无水的氟化物及其水溶液在低温下不与钛发生反应,仅在高温下熔融的氟化物与钛发生显著反应。
Ti+4HF=TiF4+2H2+135.0千卡 (1)2Ti+6HF=2TiF4+3H2 (2)

◇ HCl和氯化物

氯化氢气体能腐蚀金属钛,干燥的氯化氢在>300℃时与钛反应生成TiCl4,见 式(3);浓度<5%的盐酸 在室温下不与钛反应,20%的盐酸在常温下与钛发生瓜在生成紫色的TiCl3,见式(4);当温度长高时,即使稀盐酸也会腐蚀钛。各种无水的氯化物,如镁、锰、铁、镍、铜、锌、汞、锡、钙、钠、钡和NH4离子及其水溶液,都不与钛发生反应,钛在这些氯化物中具有很好的稳定性。
Ti+4HCl=TiCl4+2H2+94.75千卡 (3)2Ti+6HCl=TiCl3+3H2 (4)

◇ 硫酸和硫化氢

钛与<5%的稀硫酸反应后在钛表面上生成保护性氧化膜,可保护钛不被稀酸 继续腐蚀。但>5%的硫酸与钛有明显的反应,在常温下,约40%的硫酸对钛的腐蚀速度最快,当浓度大于40%,达到60%时腐蚀速度反而变慢,80%又达到最快。加热的稀酸或50%的浓硫酸可与钛反应生成硫酸钛,见式(5),(6),加热的浓硫酸可被钛还原,生成SO2,见式(7)。常温下钛与硫化氢反应,在其表面生成一层保护膜,可阻止硫化氢与钛的进一步反应。但在高温下,硫化氢与钛反应析出氢,见式(8),粉末钛在600℃开始与硫化氢反应生成钛的硫化物,在900℃时反应产物主要为TiS,1200℃时为Ti2S3。
Ti+H2SO4=TiSO4+H2 (5) 2Ti+3H2SO4=Ti2(SO4)3+H2 (6)
2Ti+6H2SO4=Ti2(SO4)3+3SO2+6H2O+202千卡 (7)Ti+H2S=TiS+H2+70千卡(8)

◇ 硝酸和王水 致密的表面光滑的钛对硝酸具有很好的稳定性,这是由于硝酸能快速在钛表面生成一层牢固的氧化膜,但是表面粗糙,特别是海绵钛或粉末钛,可与次、热稀硝酸发生反应,见式(9)、(10),高于70℃的浓硝酸也可与钛发生反应,见式(11);常温下,钛不与王水反应。温度高时,钛可与王水反应生成TiCl2。
3Ti+4HNO3+4H2O=3H4TiO4+4NO (9)3Ti+4HNO3+H2O=3H2TiO3+4NO (10)
Ti+8HNO3=Ti(NO3)4+4NO2+4H2O (11)

综上所述,钛的性质与温度及其存在形态、纯度有着极其密切的关系。致密的金属钛在自然界中是相当稳定的,但是,粉末钛在空气中可引起自燃。钛中杂质的存在,显著的影响钛的物理、化学性能、机械性能和耐腐蚀性能。特别是一些间隙杂质,它们可以使钛晶格发生畸变,而影响钛的的各种性能。常温下钛的化学活性很小,能与氢氟酸等少数几种物质发生反应,但温度增加时钛的活性迅速增加,特别是在高温下钛可与许多物质发生剧烈反应。钛的冶炼过程一般都在800℃以上的高温下进行,因此必须在真空中或在惰性气氛保护下操作。

⑷ 如何用简单方法鉴别不锈钢和钛合金

如何用简单方法鉴别不锈钢和钛合金
1)钛的密度4.5克/mm3 不锈钢的密度7.8克/mm3 同等大小的钛和不锈钢所以他们的重量就差得很多,不锈钢你要重很多.

⑸ 怎么鉴别钛这种金属

钛在化学元素周期表中属IVB族元素,其原子序数为22。
钛是一种高活性金属元素,它与元素周期表中大多数元素都能发生一定的作用。但足以影响其性能的只有那些与钛形成连续或不连续固溶体的元素。钛的主要特性及特殊性能:
1、 密度小,强度高,比强度大。(见表1、2、3)
表1:
元素 Ti Fe Ae
密度g/cm³ 4.51 7.8 2.6
表2:
合金 镁合金 铝合金 高强钢 高强钛合金
比强度 156.8 205.8 225.4 284.2
表3:
合金 TC4 30钢 铝LY12
强度(Mpa) 960.4 1078-1176 441
比强度 213.6 138.2-150.9 163.7
2、 耐热性能好。通常铝在150℃,不锈钢在130℃即失去了原有性能,而钛合金在500℃左右仍保持良好的机械性能。当飞机速度达到音速的2.7倍时,飞机结构表面温度达230℃,铝合金和镁合金已不能使用,而要改用钛合金。
3、 良好的耐蚀性能。钛在许多化学介质中都具有优异的耐蚀性,其耐蚀性能超过不锈钢,尤其是在氧化性、中型介质中。但在还原性介质中钛要慎用,钛只是在一定条件下对还原性介质是耐蚀的。某些钛合金,如Ti-32Mo可耐一定浓度还原性介质的腐蚀。钛在海水中的耐蚀性远远超过不锈钢(见表4),其抗蚀之强可与白金相比。
表4
材料 在海水中的最大腐蚀率mm/年
在静水中 在动水中0.9m/秒
钛 0.000 0.00003
铝合金 2.24 5.08
不锈钢 1.43 3.57
4、 低温性能好。某些钛合金的强度随温度的降低而提高,但塑性降低的不多,在低温下仍有较好的延性及韧性,适宜在超低温下使用。钛合金低温性能好,重量轻,可把它用在液氢、液氧火箭发动机上,或在载人飞船上做低温容器和贮箱使用。
5、 无磁。钛无磁,在20粤斯特条件下,其磁导率为1.00005~1.0001H/m,在很强大的磁场中也不会被磁化。用钛制成潜艇,不会引起磁性雷的爆炸,在很多物理实验和磁控设备中都要使用高强无磁材料。钛人造骨和关节槽入人体内不受雷雨天气影响。
6、 钛的导热系数小。钛的导热系数小,在室温状态下的导热系数为:16.3285w/(m•k),仅为钢的1/5,铝的1/13,铜的1/25。
7、 钛的弹性模量低。其弹性模量是1.0634×10Mpa。
8、 钛的导电性能差,近似于不锈钢。若以铜的导电率为100%,则钛仅为3.1%。在室温下起电阻率为0.47Ωm。
9、 钛具有记忆功能。TiNi合金在一定温度下,具有恢复原来形状的功能。
10、 钛具有超导性。NbTi合金在特定的低温下具有超导性。
11、 钛具有吸氢功能。TiFe合金具有大量吸收氧气的功能,利用这一特性可把氢安全的贮存起来。

⑹ 钛合金真假怎么分辨

1、手感惦量

通常,合金框架的比例约为8.9g/cm3,纯钛框架的比例约为4.5g/cm3。因为钛材料的比例等于合金框架的一半,所以用手抬起来比较轻。这是区分钛框架和非钛框架最简单的方法之一。

2、铰链结合

纯钛镜框不应使钛在铰链处直接与钛接触,否则容易在镜框接头处出现起皱,镜框腿不稳。纯钛镜的铰链通常嵌有两个薄垫片,将上下铰链分开。

因此,这也是一个很好的方法来确定纯钛框架是否有垫圈在铰链。从镜框内侧观察铰链接头时,可以发现一个小凹槽,这是一种特殊的设计,便于拆卸垫圈。

3、焊接接头

纯钛材料焊接采用无氧凸焊,焊缝标记为“台阶”形;合金材料焊接采用点焊,焊缝标记为“斜坡”形,是区分钛框架与非钛框架、全钛框架和非全钛框架的有效方法之一。

4、磁反应

如果镜腿在磁铁的吸引下摆动,说明镜框不是纯钛材料。相反,这表明镜框可能是钛框。

(6)如何辨别钛合金扩展阅读

性能

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。

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。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。

⑺ 如何辨认钛的真假.钛对人有什么好处

由于钛合金还与人体有很好的相容性,所以钛合金还可以作人造骨。


⑻ 怎么鉴定自己手上的金属是钛合金

请问做牙套是做钛合金的好还是钴铬合金的好?钴铬合金吧
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⑼ 如何辨别TC4钛合金

摘要 你好朋友,这种钛合金在铸造后未氧化抛光处理之前就已经很干净,表面光滑,色泽呈银白色;而假的不好的则是黑黑的很粗糙,假的钛合金是用废弃的金属炼制成的,所以他不可能出现好的颜色。

⑽ 怎样才能轻易辨别出铝合金还是钛合金呢

第一个办法是测重量。同样尺寸的铝门最轻,钛门稍重,钢门最重。可以用铝钢混合做出和钛合金一样重的门。很容易判断门里有没有钢。拿块磁铁来看它能不能吸到门上。钛合金没有磁性,不会吸磁铁。

第二个方法是看颜色。找一个不起眼的小角,用砂纸磨掉表面一层氧化膜或漆使下面的金属完全暴露出来。仔细观察金属的颜色。拿一个空可乐易拉罐(铝制的),把表面的漆磨掉,拿来和门作比较。铝合金是浅灰色,钛合金是深灰色,而且看起来比铝更有光泽。

(1)比硬度,一块是铝一块是钛合金,只要二块材料相互划画。划伤的一块是铝。因为钛比铝硬度高。

(2)比耐酸,铝遇酸马上起化学反应,钛耐酸性很好。

(3)比耐碱,铝遇碱也就起化学反应,钛耐碱性很好。

(3)比强度,用手钳、剪刀破坏铝很生力,钛很费力。

(4)比颜色,在一张白纸上划几下铝马上留下黑色划痕,钛看不见划痕。

(10)如何辨别钛合金扩展阅读

钛合金的缺点

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,使的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。由于太空科技的发达、人民生活质量的提升,所以钛合金也渐渐地用来制成民生用品,造福人民的生活,只是这些产品价格仍然偏高,多属于高价位的产品,这是钛合金无法发扬光大的最大缺点。

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