㈠ 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。
㈡ 钛合金管的tc1 tc2 tc3 tc4代表什么意思
按退火后的组织,钛合金可以分为三大类:
()α合金及近α合金。
(2)(α+β)合金。
(3)β合金及近β合金。
国家标准用TA代替α合金;TB代表β合金;TC代表(α+β)合金。例如TA1为工业纯钛;TB1为β钛合金;TC4为(α+β)钛合金。新试制的合金多直接沿用美国标准,用合金元素及含量来表示。例如Ti-1023合金是以钛为基,含10%钒、2%铁和3%铝的合金。
(α+β)钛合金退火组织由(α+β)两相组成。它兼有α和β钛合金的优点,即具有较高的耐热性,热加工较容易并能通过热处理强化。(α+β)型合金的优点是可以通过调整成分,使合金的组织,即α相和β相的性质与比例在很宽的范围内变动,从近α型直到近β型合金,以满足不同的设计和使用要求。
从成分上,(α+β)合金一般是以Ti-Al为基再添加适量的β稳定元素。因在周期表中具有实用价值的合金元素当中大多属β稳定的组元,故(α+β)型合金成分的选择余地远远超过α合金。如在我国冶标中规定的(α+β)钛合金,就分别属于:
Ti-Al-Mn系:TC1(Ti-2Al-1.5Mn),TC2(Ti-3Al-1.5Mn)
Ti-Al-V系:TC3(Ti-5Al-4V),TC4(Ti-6Al-4V),TC10(Ti-6Al-6V-2Sn-0.5Cu-0.5Fe)
Ti-Al-Cr系:TC5(Ti-5Al-2.5Cr),TC6(Ti-2-5.5Al-2Cr-1Fe-2Mo)
Ti-Al-Mo系:TC8(Ti-6.5Al-3.5Mo-0.25Si),TC9(Ti-6.5Al-3.5Mo-2.5Sn-0.3Si)
TC11(Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.25Si)
其中TC10为高强钛合金,TC6,TC8,TC9,TC11,属热强钛合金,工作温度为400~500℃。
㈢ 什么是钛合金性能如何
3. 钛合金的分类
钛合金按退火组织可分为三类。
第一类:α型钛合金,牌号以“TA”加序号表示。
第二类:β型钛合金,牌号以“TB”加序号表示。
第三类:α+β型钛合金牌号以“TC”加序号表示。
4. 钛合金的主要特性
钛合金有以下几方面引人注目的优点。
(1) 比强度高。钛合金的强度较高,一般可达1200 MPa,和调质结构钢相近。但钛合
金的密度仅相当钢的54%,因此钛合金具有比各种合金都高的比强度,这正是钛合金适用
于作航空材料的主要原因。
(2) 热强度高。由于钛的熔点高,再结晶温度也高,因而钛合金具有较高的热强度。
目前,钛合金已正式在500℃下长期工作,并向600℃的温度发展,它的耐热性能可以和
一般的耐热钢相媲美。
(3) 抗蚀性高。由于钛合金表面能形成一层致密、牢固的由氧化物和氮化物组成的保
护膜,所以具有很好的抗蚀性能。钛合金在潮湿大气、海水、氧化性酸(硝酸、硫酸等)和
大多氨有机酸中,其抗蚀性相当于或超过不锈钢。因此,钛及钛合金作为一种高抗蚀性材
料已在化工、造船及医疗等部门得到广泛应用。基于上述原因,钛合金的用途日益广泛。
。它的主要缺点如下。
一是切削加工性能差:原因是钛的导热性差(仅为铁的1/5,铝的1/13),摩擦系数大,切
削时容易升温,也容易粘刀。因此降低了切削速度,缩短了刀具寿命,影响了表面粗糙度。
二是热加工工艺性能差:原因是加热到600℃以上时,钛及其合金极易吸收H2、N2、
O2等气体而使其性能变脆。因此,对铸造、锻压、焊接和热处理都带来一定的困难。故热
加工工艺过程只能在真空或保护气氛中进行。
三是冷压加工性能差:由于钛及其合金的屈强比值较高,冷压加工成形时回弹较大,
因此冷压加工成形困难,一般需采用热压加工成形。
四是硬度较低,抗磨性较差,因此不宜用来制造承受磨损的零件。
随着化学切削,激光切削、电解加工、超塑性成形及化学热处理的进展,上述问题将
逐步得到解决,钛合金的应用也必然更加广泛。
--------------------------转载自《金属学》
㈣ tc4,tc21是什么钢材,是钛钢吗
钛合金,是钛钢。
钛合金TC4材料的组成为Ti-6Al-4V,属于(α+β)型钛合金,具有良好的综合力学机械性能。比强度大。TC4的强度sb=1.012GPa,密度g=4.51g/cm3,比强度sb/g=23.5,而合金钢的比强度sb/g小于18。
TC21,钛合金是由西北有色金属研究院研制的一种新型高强、高韧、高损失容限钛合金,它属于Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Cr-Nb(-Ni-Si)系两相钛合金,具有良好的强度、塑性、断裂韧性和较低的裂纹扩展速率。
(4)tc12钛合金怎么样扩展阅读:
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。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),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。
钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。60年代中期,钛及其合金已在一般工业中应用,用于制作电解工业的电极,发电站的冷凝器,石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。钛及其合金已成为一种耐蚀结构材料。
㈤ 钛合金ta2.tc4,ta12哪个好
每个牌号开发出来都是有特别用途的。没有哪个好,只有哪个更合适。
TA2纯钛主要做轻量耐腐蚀和对强度有一些要求的地方。
TC4是合金强度比非常高。用在钛合金自行车,航空发动机涡扇等高强度低重量的地方。
㈥ 钛合金是什么材质
钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛,882℃以上为体心立方的β钛。钛合金强度高、耐蚀性好、耐热性高。20世纪50~60年代,主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金。70年代开发出一批耐蚀钛合金,80年代以来,耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。
合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类:
①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素,它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。
②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素,又可分同晶型和共析型二种。前者有钼、铌、钒等;后者有铬、锰、铜、铁、硅等。
③对相变温度影响不大的元素为中性元素,有锆、锡等。
世界上已研制出的钛合金有数百种,最著名的合金有20~30种,如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等。
㈦ 关于高强度钛合金
这三个牌号早期都是军用牌号,由于石油及海洋工业近几年对钛合金的性能提出更高要求,所以渐渐开始使用但相对军品级的要求还是要低些,TC11 的标准抗拉1030 实际在1100左右 18和21 民用标准里是没有的 实际的强度都在1100以上 硬度HRC 38~42之间 至于韧性 只能说 非常高
㈧ 钛合金的优点是什么
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(~4.5g
cm-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550??C,预期可达700??C。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500??C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