导航:首页 > 合金材料 > 俄罗斯在钛合金技术方面如何

俄罗斯在钛合金技术方面如何

发布时间:2023-07-08 04:55:05

A. 金属钛为什么不能被广泛的应用

钛的原子序数为22,是一种难熔金属,广泛用于航空航天和制造业,具有坚固轻巧的特性。你知道下面关于钛的知识吗?

强度是铝的两倍

钛的强度大约是铝的两倍,对于需要使用高强度金属的高应力应用,钛是无法被替代的。尽管钢的强度与钛相当,但钢却比钛重约45%。

钛不仅轻巧,而且坚固耐用,并天然抗腐蚀。钛最初接触氧气时,会形成一层薄的氧化物,该氧化物可保护其余金属免受进一步腐蚀。一些金属加工公司向钛中添加其他金属,制造出具有出色防腐蚀性能的钛合金。

不是自然存在的

钛不是自然存在于地壳中的,而是在金红石、钛铁矿和蝶粉矿物中提取出的。

用于医疗植入物

钛通常用于医疗植入物,因为它很少会被人体排闹弊斥,被掘弯激认为是世界上生物相容性最高的金属,能够承受人体内部的独特环境。与用于医疗植入物的其他金属相比,它具有较低的排斥风险。

地壳只有0.63%是钛

钛是地壳中第九判袜丰富的元素,相对稀少。由于可用的钛很少,因此生产的成本要高于其他金属。当然,其独特的特性——坚固、轻巧且自然抗腐蚀——使其在某些应用中非常值得投资。

熔点高

钛也具有高熔点,达到1678摄氏度。相比较而言,铝的熔点仅为660摄氏度,铁的熔点为1538摄氏度。当然,钛的熔点虽然高,与金属钨相比还是小巫见大巫,在自然形态下,钨的熔点达到惊人的3380摄氏度。

B. TC4钛合金的成份是什么它的硬度能达到多少

Ti-6Al-4V(TC4)属于国标钛合金,执行标准“GB/T 2965-2007”

Ti-6Al-4V(TC4)兼有α及β两类钛合金的优点,即塑性好、热强性好(可400℃在长期工作)、抗海水腐蚀能力很强,生产工艺简单,可以焊接、冷热成型,并可通过淬火和时效处理进行强化。主要应用于飞机压气机盘和叶片、舰艇耐压壳体、大尺寸锻件、模锻件等。

Ti-6Al-4V(TC4)还具有良好的低温工作性能。在-196℃以下仍然具有良好韧性,用于制造低温高压容器,如火箭及导弹的液氢燃料箱等。

Ti-6Al-4V(TC4)化学成分如下图:

C. 冷战时期苏联在哪些科技上领先于美国

57年苏联发射第一颗人造卫星 这就领先了美国几年 但优势很快就失去了 美国人先登了月球
像这样暂时领先一点的个别领域还有很多
但在冷战的几十年里 苏联基本能一直保持领先的领域并不多 印象中苏联在大规模应用钛合金造船方面是一直领先美国 苏联在60年代就开始用钛合金建造数千吨的核潜艇

D. 钛合金的优缺点是什么

一、优点

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。

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,钛的化学活性大,与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。

6、导热弹性小,钛的导热系数λ=15.24W/(m.K)约为镍的1/4,铁的1/5,铝的1/14,而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50%。

二、缺点

1、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。

2、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。

E. 钛合金有什么好的在军事上有哪些用处

2005年第9期轻金属?51?钛合金在军事上的应用黄晓艳,刘波2,李雪(1.镇江船艇学院,江苏镇江212003;2.镇江高等专科学校,江苏镇江212003)摘要:钦合金具有重要轻,比强度高,耐海水腐蚀,无磁性等一系列优良特点.被称为"太空"金属,"海洋"金属以及21世纪置有发展前景的第三金属.对国防高技术和武器装备的发展具有举足轻重的作用.本文简要阐述了钦合金在航空航天,舰船等军事方面上的应用现状.'关键词:钦合金;应用;战机;潜艇中圉分类号:823文献标识码:文章编号:1002—1752(2005)09—0051—03—..(1.,212003;2.,212003):,,,,21.—.?:;;:钛合金具有很多优良性能:钛的比重为4.5/.仅为普通结构钢的56%.而钛合金的强度可与高强度钢相媲美;很好的耐热和耐低温性能.能在550℃高温下和零下250℃低温下长期工作而保持性能不变:很好的抗腐蚀能力,把钛合金放在海水中泡上几年.仍能保持光亮.此外,钛的导热系数小,无磁性.某些钛合金还具有超导性能,记忆性能和贮氢性能等功能.因为这些优点,钛金属被称为"太空"金属,"海洋"金属以及21世纪最有发展前景,继钢铁,铝之后的第三金属.目前,钛金属的造价昂贵,使用最多的是航空航天,舰船,兵器等军事工业部门.钛合金在国防高技术和武器装备的发展中占有极为重要的地位.它能降低军用飞机的重量,改善机动性能从而极大地提高其战斗力和生存能力;提高航空发动机的推重比;提高舰船搜索,发现,跟踪和反监护能力以及减轻武器重量,延长使用寿命.正因如此,世界各军事强国在其先进的战机,导弹,核潜艇,兵器等武器装备上都大量使用钛合金,并有逐步增加的趋势.本文就钛合金在军工中应用的几个主要方面作简要阐述1航空航天目前,钛应用最活跃的领域是航空航天.就飞机而言,当飞机在天空作超音速飞行时,飞机表面受到空气强烈的磨擦和压缩,动能转变为热能,机体温度也随着升高.飞机的飞行速度愈快,机体温度就愈高.在这种情况下传统的铝合金和钢已经不能胜任了.钛合金的出现给飞机克服热障带来了曙光.它能胜任飞机以3~4倍音速下的飞行.因而钛合金受到航空航天界的特别关注.钛在航空工业中主要用于制造飞机发动机和机身,具体部位如表1所示.表1钛合金在航空工业中应用部位1.喷气发动机机身压气盘,静叶片,动叶片,机壳,燃烧室外壳,排气机构外壳,中心体,喷气管,机匣等防火壁,蒙皮,大梁,起浇架,翼肋隔框,紧固件,导管,舱门拉杆等表2美英对伊战争中,先进战机所用钛合金的比例2.美国在航空航天用钛方面,其规模和技术都走在世界前列.美国于1954年研制出性能优良的钛合金.在这之后,钛合金在航空上的应用日益广泛.?52?黄晓艳,李雪,刘波:钛合金在军事上的应用2005年第9期用钛最多的当属1959年秘密研制的"全钛飞机"一71"黑鸟"军用飞机,其钛合金使用量占机体重量的93%.该机的飞行速度高达三倍音速,已突破热障.20世纪80年代,美国飞机的用钛量占70%~80%,每年用钛达1.3~1.9万多吨,其中军用飞机占整个飞机用钛量的41%~70%【2_.在2003年美英联军发动的对伊战争中,美英的新式作战装备在这场战争中起了重要的作用.其中就有钛合金的功劳,表2列出了各先进战机中钛合金所占的比例.近年来,美国为了继续保持它的空中优势.正在发展下一代先进战斗机.如投资共达2800亿美元的一22"猛禽"战斗机和一35联合攻击战斗机().在未来的战场上,一22战斗机将与一35联合攻击战斗机联手,形成类似一15与一16的高低搭配.在一22上钛合金的用量跃居首位(42%),结构用钛36,2台发动机用钛5;一35联合攻击机(正在研制),其结构用钛10,单台发动机用钛53.图1是先进战机结构材料变化的对比【4,与19世纪60年代研制的苏一27和一15相比.钛合金的应用在19世纪80年代研制的一22上扩大了许多.一22正是大量使用钛材才保证了它的各项性能优异.这表明,钛合金的比例随飞机性能的提高而增加,钛军事应用的重要性不断增长.袭暖图1国外先进战机用材量的比较10作为美国竞争对手的俄罗斯也一直注重航空航天上钛材的应用.前苏联为了与美国的第三代先进战斗机(称""计划)相对抗,而提出"先进战术战斗机()"计划.其中计划之一的苏一27重型战斗机为了达到高性能要求,在结构布局,材料应用上做精心设计.在几乎未使用先进复合材料的条件下.主承力部件大量采用钛合金(如图1所示).目前,俄罗斯空军正加紧改进,装备和研制战斗机,以提高空军作战能力.钛合金除了在战斗机上应用外.在火炮系统及其他飞行器等方面都占有重要地位.为了最大限度减轻火炮重量,777式155榴弹炮大量使用钛合金,在3多重的火炮中使用了960钛合金材料,占全炮重量的25.63%【5].最近,美国海军于2005年3月初同英国的系统公司签订了一项全速生产777轻型榴弹炮的合同.由于大量使用钛合金,使777全重减到3.75,比美军现役7.2198炮减轻了将近一半,且整体尺寸较198降低25%,可用美陆战队最新服役的一22可倾旋翼飞机和空军的一130运输机空运,用轻型卡车或吉普车即可牵引【6】.由此可见这些航空航天器采用钛合金后,不仅极大地提高其战斗力和生存能力,而且仅就重量减轻这一项来说,节省的能源也是十分可观的.2舰船领域钛合金优良的耐海水腐蚀性能,高的比强度,无磁性等优点,在舰船上的应用也相当广泛.世界上一些国家很早以来就已开始研究钛材在舰船领域的应用.从钛合金在造船业中的使用规模和技术来看,俄罗斯远远领先于世界上其他所有国家.目前,钛合金在舰船上应用的部位有[7--8:耐压壳体,螺旋桨,管道系统,热交换器,发动机零部件,升降装置及发射装置,声纳系统,系泊装置等.钛制耐压壳体主要用在潜艇和深潜器上.水面舰船基本没有采用钛合金.潜艇,尤其是核潜艇,一直是前苏联海军发展的重点.前苏联大量使用钛材制造核潜艇外壳.其研制型号最为众多的是攻击型核潜艇.从20世纪60年代开始,前苏联

F. 钛合金的应用

自1795年发现钛至今已有200多年的历史,但是由于钛的熔点高、化学性质十分活泼,塑性良好的纯钛很难制取;钛锭的冶炼需在真空中进行;制造工艺复杂,从而使得钛及其合金长期不能广泛用于工业生产。从20世纪50年代开始,由于航空航天技术的迫切需要,钛工业得到了迅速的发展。现在,钛及钛合金不仅是航空航天工业中不可缺少的结构材料,在造船、化工、冶金、医疗等方面也获得了广泛的应用[1]。
钛合金的应用决定于钛及钛合金的特点和对产品的要求。概括起来,钛及钛合金的特点有如下[1~4]。
①钛的密度小、比强度高。钛的密度为4510kg/m^3,介于铝(2700kg/m^3)和铁(7600kg/m^3)之间。钛合金的比强度高于铝合金和钢。
②钛合金的工作温度范围较宽,低温钛合金在-253℃还能保持良好的塑性,而耐热钛合金的工作温度可达550℃左右,其耐热性明显高于铝合金和镁合金,如果克服了550℃以上的氧化污染问题,其使用温度还可能进一步提高。
③钛及钛合金还具有优良的抗蚀性,特别是在海水和海洋大气环境中抗蚀性极高,这使其在应用于舰艇和水上飞机上时具有很大的竞争优势;钛在各种浓度的硝酸、铬酸中都很稳定,温度升高,反应也慢。此外纯钛在碱溶液中和大多数有机酸和化合物中的抗蚀性也很高;而且,钛的腐蚀性能的突出特直是不发生居部腐蚀和晶间腐蚀,一般为均匀腐蚀。
④钛的化学活性很高,极易受氢、氧、氮的污染,难以冶炼和加工,使得生产成本较高。
⑤导热性差(只有铁的1/5,铝的1/3),摩擦系数大(0.42),抗磨性也较差,故在切削加工时,容易使工件及刀具温度升高,造成粘刀,降低刀具寿命,故切削加工性差。
⑥弹性模量低,影响构件的刚度,也使细长构件的使用受到限制,不过在某些情况下,也可利用钛的σs/E比值大的特点制作弹性元件。
目前钛合金的主要用途可大致分为三类,即喷气发动机、航空构架和工量
应用。
钛合金可分为两种主要类别:耐蚀合金和结构合金。耐蚀合金通常为单相。相并加有不多的固溶强化添加剂及。稳定元素,如钯和铝。这些合金用于化学、能源、造纸及食品加工工业以及生产高耐蚀性管材、热交换器、阀门外套及容器。除了极优越的耐蚀性外,单相。合金具有良好的焊接性能,易于加工制造,但强度相对较低。而结构合金可分为四种:近α合金、α+β合金、β合金以及钛铝金属间化合物[5]。1954年Ti-6A1-4V被采用,这个合金很快成为迄今为止最重要的钛合金,因为它有极佳的综合力学性能及良好的加工能力。在由美国主要钛生产厂家供应的市场中,耐蚀合金占总产量的25%,Ti-6Al-4V为60%,余下的15%则为其他结构合金。钛合金能达到令人满意的综合力学性能,因而使它们成为许多航空航天及商业应用的备选材料。但是,由于钛合金零件价格昂贵,限制了它们的应用范围。
在美国,钛合金主要应用于宇航领域;在日本,大部分钛用于非航空航天方面。目前,全世界约有30多个国家从事钛合金的研究和开发,其中美、俄两国研究钛合金历史较长,实力最强。表9—2为世界各国钛的消费结构比较,从消费结构上看,美国、西欧和俄罗斯,钛材的60%~70%用于航空航天领域,民用工业相对较少, 日本和中国则不同,民用工业领域里钛消费量约占85%—90%,航空航天领域约占10%~15%。

在每种市场中对钛合金产品的要求是基于特定用途的具体要求,例如,喷气式发动机的要求主要集中在高温抗拉强度、蠕变强度和高温下的稳定性,第二位的性能考虑则是疲劳强度和断裂韧性。航空构架则是要求高抗拉强度并结合有良好的疲劳强度和断裂韧性。制造构件的难易也是一个重要的考虑。工业应用则要求在各种介质中有良好的抗蚀性作为一基本考虑,并要求适当的强度、成形能力及相对于其他抗蚀合金有可以竞争的价格。

阅读全文

与俄罗斯在钛合金技术方面如何相关的资料

热点内容
钢筋搭接率怎么看 浏览:673
平顶山钢管多少钱 浏览:805
不锈钢多功能锅怎么开锅 浏览:81
工厂直供的焊管生产商 浏览:167
如何选购不锈钢器皿 浏览:445
东方精密钢管有限公司怎么样 浏览:990
5000m脚手架钢管取样多少 浏览:610
三方存管密码输错 浏览:694
钢铁侠剧里叫什么时候上映 浏览:605
宝鸡钢管厂市场在哪里 浏览:402
焊接挖口用的绞刀头什么样 浏览:932
钢铁侠有哪些类型 浏览:509
带水没有压力的管道怎么焊接 浏览:557
钢板网护栏多少钱一平方米 浏览:892
昆明今年的钢筋价格是多少 浏览:635
铁矿石炼成钢铁是属于什么变化 浏览:57
股骨干钢板需要带多久 浏览:420
焊接1厘米钢板用什么焊条 浏览:599
在深圳哪里有不锈钢加工厂 浏览:570
模具里的螺纹怎么翻译 浏览:262