⑴ 什么是钛合金性能如何
3. 钛合金的分类
钛合金根据退火组织分为三类。第一类是α型钛合金,其牌号以“TA”开头加上序号。第二类是β型钛合金,牌号以“TB”开头加上序号。第三类是α+β型钛合金牌号,以“TC”开头加上序号。
4. 钛合金的主要特性
钛合金具有以下显著优点:
(1) 高比强度:钛合金的强度较高,通常可达1200 MPa,与调质结构钢相当。但由于其密度仅为钢的54%,因此钛合金的比强度高于大多数合金,这使其成为航空材料的理想选择。
(2) 高热强度:钛的高熔点和再结晶温度赋予了钛合金良好的热强度。目前,钛合金能够在500℃下长期使用,并正在向600℃的温度挑战,其耐热性能可与一般的耐热钢相媲美。
(3) 优异的抗蚀性:钛合金表面能形成一层致密、牢固的保护膜,由氧化物和氮化物组成,从而展现出卓越的抗蚀性能。在潮湿大气、海水、氧化性酸(如硝酸、硫酸)和大多数有机酸中,钛合金的抗蚀性优于或相当于不锈钢。因此,钛及钛合金已在化工、造船和医疗等领域得到广泛应用。
尽管钛合金具有许多优点,但也存在一些缺点。首先是切削加工性能不佳,由于钛的导热性较差(仅为铁的1/5,铝的1/13)和摩擦系数大,切削时易升温且容易粘刀,这降低了切削速度,缩短了刀具寿命,并影响了表面粗糙度。其次是热加工工艺性能不佳,因为在600℃以上加热时,钛及其合金极易吸收H2、N2、O2等气体,导致性能变脆,给铸造、锻压、焊接和热处理带来困难,这些工艺通常只能在真空或保护气氛中进行。第三是冷压加工性能不佳,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,因此成形困难,一般需采用热压加工。最后,钛合金硬度较低,抗磨性较差,不适合用于制造承受磨损的零件。
随着化学切削、激光切削、电解加工、超塑性成形和化学热处理等技术的发展,上述问题正逐步得到解决,预计钛合金的应用将更加广泛。