鈦合金熱軋要用什麼浸泡

『壹』 鈦合金絲加工工藝有那些

鈦及鈦合金絲由於具有良好的耐蝕性、比強度高、無磁性、與人體的親和性好和形狀記憶功能等特點, 因而不但廣泛應用於航空航天等高技術領域, 而且正越來越多地進入各種民用領域。例如在航天領域廣泛應用的鈦合金絲緊固件, 不僅可以達到減重、耐腐蝕的目的, 而且是鈦合金、碳纖維復合材料等結構件必需的連接件；汽車領域採用鈦合金絲製成的彈簧, 同鋼彈簧相比, 可減重60%~70%；醫療領域採用的鈦合金絲由於具有無毒、質輕、耐生物腐蝕及良好的生物相容性等特性而受到醫生及患者的青睞；在海水養殖方面, 用鈦絲織成的養殖網使用15 年後仍毫無損壞。
鈦及鈦合金屬於難加工材料, 由於鈦的屈強比較高, 一般為0.70~0.95, 彈性較好, 變形抗力大, 而其彈性模量相對較低, 故加工時變形抗力大, 回彈性也較嚴重；而且在加工過程中的粘著問題對製品的表面質量也產生了極為惡劣的影響。目前, 鈦合金絲材的制備工藝通過不斷改進、完善,並採用各種新興技術使鈦合金絲材產品的質量迅速提高, 種類不斷增加, 應用領域進一步擴大。拉拔仍是現今生產鈦合金絲所採用的最普遍方法,通常絲材的生產工藝流程為: 原料→鑄錠熔煉→鍛造→軋制→拉拔→熱處理→檢驗→成品。本文以絲材的生產工藝流程為主線, 重點介紹絲材的拉伸工藝, 簡單介紹絲坯的制備工藝(熔煉、鍛造、軋制)以及絲材加工技術。
1 絲坯制備工藝
1.1 熔煉工藝
鈦是非常活潑的金屬, 在液態下與氧、氮、氫及碳的反應相當快, 因此鈦合金熔煉必須在較高的真空度或惰性氣體(Ar 或Ne)保護下進行。熔煉技術主要有真空自耗電極電弧爐熔煉、真空自耗電極凝殼爐熔煉、電子束冷床爐熔煉、等離子冷床爐熔煉、真空感應爐熔煉等。從耗電量、熔化速度、成本技術經濟指標對比來看, 前兩種仍是目前最經濟適用的熔煉方法。但真空電弧熔煉對消除鈦合金中高密度夾雜和低密度夾雜的能力有限, 而冷床爐熔煉在這方面有獨特的優勢。熔煉鑄錠的質量將影響後續加工工藝以及成品質量, 可通過精選原材料, 選擇合理的熔煉工藝參數(熔煉電流、電弧電壓、真空度、漏氣率、冷卻速度、攪拌磁場強度), 嚴格控制工藝過程, 得到高質量的鑄錠。由於絲材尺寸較小, 加工工藝比較復雜, 對合金內部冶金缺陷(偏析、夾雜)的敏感性增加, 因此熔煉工藝對精確控製成分, 減少合金中的雜質含量, 確保絲材優良的性能非常關鍵。
1.2 鍛造工藝
鍛造的目的是改善組織、提高金屬的綜合性能, 為軋制工序提供坯料。其工序基本流程為: 鑄錠→加熱→開坯鍛造→冷卻→表面清理→變形坯料→加熱→鍛棒→檢驗→成品。
鑄錠和變形坯料的加熱應選擇合適的加熱溫度、加熱速度和加熱時間, 並控制好爐內氣氛, 才能保證產品質量。加熱溫度應選擇變形塑性好、鍛件質量高、變形抗力低的溫度范圍。鑄錠的開坯加熱是在(α+β)/β相變點以上100~200℃(β鈦合金除外)的范圍內; 經過鍛造變形的坯料, 粗大的鑄造組織已得到一定程度的破碎, 內部組織得到改善, 塑性提高, 因此再鍛造加熱溫度可隨退火次數增加而逐漸降低; 成品前的鍛造加熱, 為防止β脆性的發生, 獲得良好的組織及綜合性能, 對於α合金和α+β合金應在相變點以下的溫度進行, 對於β合金, 實際上是在β區加熱和鍛造的。由於鈦的導熱系數低, 在室溫下為0.0397K/cm·s·℃, 約是中碳鋼的1/4, 在高溫時卻又相近。因此, 在較低溫度加熱時應採用慢速, 避免加熱過程中表層與中心層形成很大溫度差。在高溫時, 鈦的導熱系數增加, 可採用稍快的速度加熱。
鍛造加工中, 變形溫度、變形量以及變形速度對鍛件質量有重要的影響, 必須正確控制。如前所說, 一般將鍛前的鑄錠加熱到相變點以上, 因為在此溫度下變形抗力低、塑性高, 但若鑄錠開坯的變形量過低, 鑄態組織將不能得到有效地破碎, 其性能較差, 也將直接影響到後續加工。鍛造過程中,若變形量選擇不當將嚴重影響合金的組織與性能。如TC4 合金, 當加熱溫度高於相變點之上, 而變形量不夠大時, 往往得到粗大的片狀或針狀α間β組織, 也稱粗大魏氏組織。這種組織的強度變化不大, 但塑性顯著下降。當變形量增大時則出現歪扭程度不同的條狀α+β組織, 稱為網籃狀組織。這種組織的高溫性能和斷裂韌性有所改善, 而塑性有所下降。應當選擇合適的變形量, 得到較細小的具有一定量的等軸初生α加轉變的β組織。這種組織的綜合性能較好。變形速度對鍛件質量也有很重要的影響, 當變形速度過快時, 不僅使變形抗力提高, 而且變形熱效應使鍛件局部或整體溫度過高, 得到的鍛件組織和綜合性能較差。最後須指出的是: 變形溫度、變形速度和變形量絕不是孤立的影響鍛件的質量。例如加熱溫度稍高, 但是用足夠大的變形量和較低的變形速度也可以得到較好的組織和性能。
1.3 軋制工藝
軋制加工主要為絲材拉伸提供絲坯, 進一步改善合金組織, 提高金屬的綜合性能。同鍛造工藝一樣, 對絲材的組織以及表面質量都有重要的影響。其主要工藝參數有: 加熱溫度、軋制速度和熱軋加工率。
(1) 加熱溫度
經鍛造加工後, 坯料組織均勻性和緻密性已經大大提高, 故加熱溫度可略低於鍛造溫度。α+β型合金的軋前加熱溫度一般都稍低於(α+β)/β相變溫度, 即在(α+β)相區進行加熱, 使軋制過程在(α+β)相區完成, 保證產品的組織性能較好; α型合金的加熱溫度也在(α+β)相區內, 此時熱加工性能良好且室溫性能較好; β型合金的加熱溫度在高於β相變轉變溫度以上進行, 使其變形在β相區完成, 此時合金的變形抗力小、塑性較好。不同的加熱溫度對合金的組織性能有很大影響, 如對TC9 棒材在1050 ℃軋制時, 由於其軋制溫度在β轉變溫度以上, 得到的是針狀組織, 性能較差。在α+β相區(980 ℃以下)軋制時, 得到的是等軸組織, 其性能較好。
(2) 軋制速度
目前, 鈦及其合金軋制時, 由於產量不大, 鈦製品長度較短, 大多採用手工操作, 所以不適宜高速軋制。而且軋速過快將造成軋件快速升溫, 影響最終產品組織性能。理論計算表明: 軋制速度大於12m/s後, 軋件升溫與軋制速度成正比增加; 當軋制速度大於30m/s 時, 終軋溫度與加熱溫度無關。
(3) 熱軋加工率
由於變形量的不同, 合金的組織和性能有明顯的差別。如在920 ℃下熱軋的TC4 棒材, 在28%變形量下軋制, 其組織基本上是α相被β相網格分割成等軸狀, 這種組織性能較差；在變形量為44%時, β相網格已被破碎, α相粒度較大, 這種組織性能也較差; 在變形量為66%~78%時, 有大致相同的組織, 以α相為基體, 加上細小分散的α+β組織, 這種組織性能較好。
為充分加工與細化組織, 提高材料性能, 在20世紀70年代,發明了步進軋制工藝,它是一種將軋制和鍛造兩種變形特點結合在一起的加工方式, 具有鍛造的大變形和軋制的高速度等特點。借鑒國外少數先進國家絲材的制備工藝流程為:鑄錠→開坯鍛造→熱連軋成線材。秦伯祥等人研究了採用合金鋼熱連軋機組, 生產大卷重10mm純鈦高速線材工藝, 並對產品組織、性能、外形、尺寸公差進行了分析討論, 研究表明, 用該方法生產的產品力學性能良好, 組織均勻一致, 而且表面質量良好。
2 拉伸工藝
2.1 拉伸溫度
對冷加工性能差的鈦合金常用熱拉伸進行加工, 拉伸溫度對絲材的組織、性能、間隙元素含量以及表面質量均有重要影響。朱恩科等人對Ti2Cu鈦合金絲材拉伸方法的研究結果表明, Ti2Cu 鈦合金絲材不適宜冷拉伸, 而熱拉伸方法能夠順利拉制出合格的Ti2Cu 鈦合金絲材。在拉伸過程中C、O、N 和H 的增加量, 可以通過鹼、酸洗和真空退火消除。圖1 為在冷拉伸與熱拉伸下Ti2Cu 鈦合金絲材的拉伸性能,可以看出,冷拉伸時,絲材的抗拉強度隨直徑減小而增加, 伸長率隨直徑減小而迅速降低。熱拉伸在8mm~6.19mm區間抗拉強度隨直徑減小迅速增加, 伸長率顯著下降, 這是由於只發生了部分再結晶, 硬化作用大於軟化作用; 在6.19 mm~1.15mm 區間抗拉強度和伸長率基本保持不變, 這是由於變形造成的硬化和回復再結晶引起的軟化作用達到了動態平衡。
2.2 拉伸道次加工率
熱拉伸時, 道次加工率的大小主要取決於加工溫度和絲材直徑。對於在室溫下的冷拉伸, 道次加工率主要取決於氧化、塗層的質量和潤滑劑的好壞。表1為室溫下拉伸時, 隨直徑變化道次加工率分配的一般規范。
2.3 拉伸應力
在拉伸時, 拉伸應力應小於被拉出金屬材料的屈服強度, 這是實現拉伸過程的基本條件。影響拉伸應力的因素很多, 如拉伸溫度、拉伸速度、加工率以及模具的圓錐角等等。加工率的增加、拉伸溫度的降低、圓錐角過大或過小都將引起拉伸應力的增大; 在直線拉伸時, 拉伸速度對拉伸應力無顯著改變, 而在絲材以直線式通過模孔後向牽引絞盤上纏繞時, 拉伸速度超過一定范圍將引起拉伸應力的增大。為減小拉伸過程中的拉伸應力,可通過潤滑、減小變形量、提高金屬變形塑性等方法。為此, 人們研究了多種加工技術, 其中包括輥模拉伸、超聲振動拉伸等方法。
2.4 拉伸潤滑
由於鈦合金拉伸時具有粘附模具的傾向, 造成拉絲困難, 因此除了必須採用良好的潤滑劑之外, 還應採取塗層、氧化等其他增強潤滑措施。鈦合金拉伸前大多進行氧化、塗層處理。採用的塗料有石墨乳、鹽石灰、鈣基塗層等等, 選擇塗層的依據是不僅與所加工的絲材要結合緊密, 與潤滑劑之間要有良好的浸潤性, 而且要便於清除。拉伸工藝條件不同, 使用的潤滑劑也不相同。在鈦絲拉伸工藝中, 採用的潤滑劑有工業皂粉、石墨乳以及肥皂粉與其他材料的混合物, 應選擇與塗層有良好浸潤性、熱穩定性較好的潤滑劑。如在TB2 鈦合金絲材加工中, 塗層選擇鈣基塗層, 輔以自製潤滑劑(HTK-SM), 可以獲得令人滿意的絲材表面。為增強潤滑效果, 還常採用增壓模來提高絲材的表面質量。
2.5 拉伸模
拉絲模具材質主要有硬質合金、天然金剛石、合成金剛石、聚晶金剛石。細絲生產中常用單晶天然金剛石模。天然金剛石模具雖然造價高, 但經久耐用, 尺寸變化小, 不易出現粘拉磨損、絲材劃傷等。為使待加工的絲材順利通過模具, 實現變形的目的, 形成所需的規格尺寸, 要求加工後的模具形狀有利於潤滑並減少斷絲現象, 有利於產生的變形熱量散發得快。由於經過一段時間的拉伸,模具表面發生磨損現象, 即表面因摩擦、撕裂等使模具表面有物質脫落, 會因此劃傷絲材表面。因此需要提高模具光潔度, 減少模具缺陷, 加強對模
具的管理控制。
2.6 表面處理
在絲材拉伸過程中, 表面處理也是影響絲材表面質量及組織性能的影響因素。其方式有酸洗、機械拋光、電解拋光、磷化、氧化、電鍍等。西北有色金屬研究院與有研億金新材料股份有限公司分別對鈦鉭合金絲與鈦鎳合金絲進行了表面處理的研究, 結果表明, 酸洗、機械拋光與電解拋光拉伸試樣均表現為韌性斷裂, 但電解拋光由於減少了試樣表面裂紋源而有效改善了鈦鎳合金絲材的力學性能, 而酸洗由於減少了表面夾雜物對拉伸的影響, 表現出了比機械拋光更好的綜合性能。磷化、氧化處理由於其磷化層和氧化層具有較高的硬度, 可以有效地保證絲材拉伸過程中表面不被劃傷, 但在拉伸過程中會出現表面和心部變形不協調性, 容易在表面出現裂紋, 導致材料斷裂。電鍍後的絲材雖然表面光潔, 但由於易發生氫脆現象, 試樣表現為脆性斷裂, 材料的力學性能顯著降低。
2.7 熱處理工藝
鈦及鈦合金絲熱處理時應用最多的是退火,包括中間退火和成品退火, 其目的是提高絲材繼續拉伸的加工塑性和達到所要求的成品性能。在制定退火工藝時, 不僅要考慮生產的具體條件, 更重要的應考慮金屬的力學性能與變形程度、退火溫度之間的關系。如工業純鈦, 隨著加工率的增加, 伸長率下降, 而抗拉強度升高, 說明冷加工硬化快, 因此必須進行中間退火。絲材成品的退火溫度應根據所要求的成品性能來選擇, 以達到最佳的性能匹配。如Ti-2Al-2.5Zr 絲材的優選真空退火溫度在700~850 ℃, 在這區間內, 伸長率和抗拉性能均能達到絲材的要求。表2與表3為鈦及鈦合金絲的一般退火規范, 可以看出, 絲材的退火制度還應考慮絲材的尺寸。實際應用中, 應根據合金成分以及加工工藝, 進行試驗研究, 來選擇最佳退火工藝。
除退火工藝外, 為達到各種用途所需要的性能, 還常常需要進行固溶時效等熱處理。如眼鏡架用Ti-22V-4Al 合金絲, 經780℃×30min 退火處理, 其組織均勻, 伸長率達20%以上; 再經520℃×4 h 時效處理, 維氏硬度達到2800MPa, 可達到眼鏡架用絲材對材料硬度的技術要求。
3 加工技術
傳統的固定模拉伸(即常規拉伸)有著本身固有的缺陷, 其突出問題是模具與變形金屬接觸面的摩擦以及伴隨產生的熱效應。為此, 人們發明了多種加工技術來解決上述問題。
(1) 輥模拉伸: 該技術結合了傳統的軋制與拉伸的特點, 減少了拉拔力, 增加了道次加工率,降低了加工硬化程度。由於輥模拉伸是在由非傳動的、自由旋轉的輥輪組成的孔型中拉伸, 將固定模拉伸時材料與模孔的大部分滑動摩擦轉變為非常小的滾動摩擦, 從而大幅度減小拉伸摩擦力。輥模拉伸的缺點是尺寸精度沒有固定模拉伸高, 適用於粗拉絲, 而在細拉絲中用固定模拉伸進行精整。
(2) 超聲振動拉伸: 該方法是從20世紀50年代發展起來的,拉伸時,對拉伸模施以超聲振動,可以有效降低拉伸力, 提高道次加工率。
(3) 無模拉伸: 該工藝是採用感應線圈或激光使絲材局部加熱軟化, 並施加張力使絲材變細。其優點是不需要拉伸模和潤滑劑, 變形率大, 效率高, 缺點是成品尺寸均勻性差, 質量不穩定。
(4) 增壓模拉伸: 該工藝是指在拉伸模前安裝增壓噴嘴裝置, 在絲材拉伸時, 能造成自動增壓強制潤滑效果的方法。其優點是斷絲頻率減少4/5、拉絲模壽命提高20 倍以上、改善表面質量等。
(5) 鍍層- 包套集束拉伸: 該方法首先在鈦絲表面鍍一層低碳鋼, 再將鍍好的鈦絲集束裝入低碳鋼管內, 然後進行集束拉伸加工並進行中間退火, 加工到最終尺寸後, 用硫酸酸洗將低碳鋼包套和鍍層除去。其優點是效率高、生產成本低。
(6) 包套- 碎屑擠壓: 該工藝是日本東北大學開發的, 主要用於TiNi 形狀記憶合金絲的加工,可提高產品質量、降低生產成本。首先通過包覆軋制制備由不同金屬片組成的多層復合片材, 各種金屬層的厚度比取決於所確定的化學成分, 然後把軋成的包覆片切成碎屑, 將切成的碎屑裝填到容器中製成坯料, 並將坯料擠壓成細棒, 接著再加工成細絲, 最後通過熱擴散處理, 將復合絲轉化成想要得到的金屬間化合物絲材。
(7) 四輥絲材軋機連軋生產絲材: 這種軋機是由四個軋輥組成一個圓的孔形, 工作時由一個主動輥帶動另外三個輥轉動。多個這樣的機架組成連軋機組可進行鈦合金絲材的生產, 從而大幅度提高了絲材的生產率和成品率。
4 結語
鈦及鈦合金絲材應用廣泛, 但其昂貴的價格是阻礙其應用的主要障礙, 需要開發並普及絲材制備新工藝, 以降低絲材加工成本。國外對絲材加工技術研究報道較多, 並且採用了很多新技術,因此國外的鈦合金絲材產品質量好、規格多。而國內鈦合金絲材生產技術仍然較落後, 生產流程長、效率低、成本高是目前需要解決的問題。因此我國應加大對鈦合金絲材加工的研究投入, 盡快提高在該領域的技術水平和裝備水平, 生產出質優價廉的鈦合金絲材產品, 以適應市場的需求。

『貳』 鈦合金加工都有什麼需要注意的事項

鈦合金具有質量輕、比強度高、耐腐蝕性好等優點，故被廣泛應用在汽車工業中，應用鈦合金最多的是汽車發動機系統。利用鈦合金製造發動機零件有很多好處。但鈦合金的工藝性能差、抗磨性能低，致使切削加工困難、生產工藝復雜，在加工過程中非常容易吸收氫氧氮碳等雜質影響工件質量。鈦合金的硬度只是難於切削加工的一個方面，關鍵在於鈦合金本身化學、物理、力學性能間的綜合對其切削加工性的影響。下面簡單介紹下鈦合金加工需要注意哪些問題：
一、鈦合金切削加工的特點
(1)變形系數小：這是鈦合金切削加工的顯著特點，變形系數小於或接近於1。切屑在前刀面上滑動摩擦的路程大大增大，加速刀具磨損。
(2)切削溫度高：由於鈦合金的導熱系數很小，切屑與前刀面的接觸長度極短，切削時產生的熱不易傳出，集中在切削區和切削刃附近的較小范圍內，切削溫度很高。在相同的切削條件下，切削溫度可比切削不銹鋼時高出一倍以上。
(3)單位面積上的切削力大：由於切屑與前刀面的接觸長度極短，單位接觸面積上的切削力大大增加，容易造成崩刃。同時，由於鈦合金的彈性模量小，加工時在徑向力作用下容易產生彎曲變形，引起振動，加大刀具磨損並影響零件的精度。因此，要求工藝系統應具有較好的剛性。
(4)冷硬現象嚴重：由於鈦的化學活性大，在高的切削溫度下，很容易吸收空氣中的氧和氮形成硬而脆的外皮；同時切削過程中的塑性變形也會造成表面硬化。冷硬現象不僅會降低零件的疲勞強度，而且能加劇刀具磨損，是切削鈦合金時的一個很重要特點。
(5)刀具易磨損：毛坯經過沖壓、鍛造、熱軋等方法加工後，形成硬而脆的不均勻外皮，極易造成崩刃現象，使得切除硬皮成為鈦合金加工中最困難的工序。另外，由於鈦合金對刀具材料的化學親和性強，在切削溫度高和單位面積上切削力大的條件下，刀具很容易產生粘結磨損。車削鈦合金時，有時前刀面的磨損甚至比後刀面更為嚴重。
(6)鈦合金材料的導熱系數低：切屑與前刀面的接觸長度極短，切削時產生的熱不易傳出，集中在切削變形區和切削刃附近的較小范圍內，加工時切削刃刃口處會產生極高的切削溫度，將大大縮短刀具壽命。對於鈦合金切削加工來說，在刀具強度和機床功率允許的條件下，切削溫度的高低是影響刀具壽命的關鍵因素，而並非切削力的大小。
二、在切削鈦合金的過程中的注意事項：
(1)由於鈦合金的彈性模量小，工件在加工中的夾緊變形和受力變形大，會降低工件的加工精度；工件安裝時夾緊力不宜過大，必要時可增加輔助支承。
(2)如果使用含氫的切削油，切削過程中在高溫下將分解釋放出氫氣，被鈦吸收引起氫脆；也可能引起鈦合金高溫應力腐蝕開裂。
(3)切削油中的氯化物使用時還可能分解或揮發有毒氣體，使用時宜採取安全防護措施，切削後應及時用不含氯的清洗劑徹底清洗零件，清除含氯殘留物。
(4)禁止使用鉛或鋅基合金製作的工、夾具與鈦合金接觸，銅、錫、鎘及其合金也同樣禁止使用。
(5)與鈦合金接觸的所有工、夾具或其他裝置都必須潔凈；經清洗過的鈦合金零件，要防止油脂或指印污染，否則以後可能造成鹽(氯化鈉)的應力腐蝕。
(6)一般情況下切削加工鈦合金時沒有發火危險，只有在微量切削時，切下的細小切屑才有發火燃燒現象。為了避免火災，除大量澆注切削油進行冷卻之外，還應防止切屑在機床上堆積，刀具用鈍後立即進行更換，或降低切削速度，加大進給量以加大切屑厚度。
以上就是鈦合金切削工藝的注意事項，制定嚴謹的工藝流程操作方案有利於提高生產效率，降低企業的綜合生產成本。

『叄』 鈦合金的硬度是多少

鈦合金的密度一般在4.5g/cm3左右，僅為鋼的60％，純鈦的強度才接近普通鋼的強度，一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大於其他金屬結構材料，見表，可制出單位強度高、剛性好、質輕的零、部件。目前飛機的發動機構件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。

『肆』 鈦合金的熔點是多少。

鈦合金沒有固定的熔點。純鈦的熔點為熔點1668±4℃，而合金的熔點小於其組成的單一金屬，所以其熔點時小於1668±4℃。

鈦是同素異構體，熔點為1668℃，在低於882℃時呈密排六方晶格結構，稱為α鈦；在882℃以上呈體心立方晶格結構，稱為β鈦。利用鈦的上述兩種結構的不同特點，添加適當的合金元素，使其相變溫度及相分含量逐漸改變而得到不同組織的鈦合金。

室溫下，鈦合金有三種基體組織，鈦合金也就分為以下三類：α合金,(α+β)合金和β合金。中國分別以TA、TC、TB表示。

鈦合金在150℃～500℃范圍內仍有很高的比強度，鈦合金的工作溫度可達500℃。鈦合金在低溫和超低溫下，仍能保持其力學性能。低溫性能好，間隙元素極低的鈦合金，如TA7，在-253℃下還能保持一定的塑性。因此，鈦合金也是一種重要的低溫結構材料。

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鈦合金的種類

α鈦合金

它是α相固溶體組成的單相合金，不論是在一般溫度下還是在較高的實際應用溫度下，均是α相，組織穩定，耐磨性高於純鈦，抗氧化能力強。在500℃～600℃的溫度下，仍保持其強度和抗蠕變性能，但不能進行熱處理強化，室溫強度不高。

β鈦合金

它是β相固溶體組成的單相合金， 未熱處理即具有較高的強度，淬火、時效後合金得到進一步強化，室溫強度可達1372～1666 MPa；但熱穩定性較差，不宜在高溫下使用。

α+β鈦合金

它是雙相合金，具有良好的綜合性能，組織穩定性好，有良好的韌性、塑性和高溫變形性能，能較好地進行熱壓力加工，能進行淬火、時效使合金強化。熱處理後的強度約比退火狀態提高50%～100%；高溫強度高，可在400℃～500℃的溫度下長期工作，其熱穩定性次於α鈦合金。

三種鈦合金中最常用的是α鈦合金和α+β鈦合金；α鈦合金的切削加工性最好，α+β鈦合金次之，β鈦合金最差。α鈦合金代號為TA，β鈦合金代號為TB，α+β鈦合金代號為TC。

『伍』 鈦合金的硬度

鈦合金硬度其實相對不是很高，一般加工完畢後硬度基本在250~350HV左右，鈦合金的密內度一般在4.51g/cm3左右，僅容為鋼的60%，一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。

因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大於其他金屬結構材料，可制出單位強度高、剛性好、質輕的零部件。飛機的發動機構件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。

使用溫度比鋁合金高幾網路，在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在450～500℃的溫度下長期工作這兩類鈦合金在150℃～500℃范圍內仍有很高的比強度，而鋁合金在150℃時比強度明顯下降。

(5)鈦合金熱軋要用什麼浸泡擴展閱讀：

鈦合金在潮濕的大氣和海水介質中工作，其抗蝕性遠優於不銹鋼；

對點蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵抗力特別強；對鹼、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質的抗蝕性差。

鈦合金在低溫和超低溫下，仍能保持其力學性能，低溫性能好，間隙元素極低的鈦合金，如TA7，在-253℃下還能保持一定的塑性。因此，鈦合金也是一種重要的低溫結構材料。

『陸』 用鈦合金和不銹鋼做工藝品，哪個放的更久和不易變形價格不考慮，我只想知道哪個材料放的更久

首先我們都知道鈦合金和不銹鋼是兩種不同的金屬，類別就不一樣，除此以外它們的性能也是差別很大的，諾諾就從它們的具體的性能來聊聊這兩種金屬。

鈦合金：鈦及鈦合金的密度是4.51，所以它的質地輕，抗拉強度，導熱系數小，鈦的強度與通俗碳鋼差不多，鈦屬於一種熱力學不穩定金屬，它容易與空氣生成天然的氧化膜，這層氧化膜使得它的耐腐蝕性比較好。

不銹鋼：不銹鋼在耐磨損上是比較好的，但是它遇硝酸反映比較強烈，不銹鋼熱裂傾向小，一般焊前不需預熱，焊後不需熱處理，有較高的強度和疲勞強度。

這兩種金屬如果要說哪一個比較好的話，可以從下面價格和性能上來比較。價格上鈦合金比不銹鋼要貴，性能上鈦合金和不銹鋼都很好，但是整體鈦合金的實用性更高一些。


為什麼鈦合金特別難切削？

鈦合金難切削的原因有6種，分別是：

1、 刀-屑接觸長度短

2、 導熱性差

3、 化學親合力大

4、 彈性模量小

5、 鈦屑易燃

6、 冷硬現象嚴重

『柒』 鈦合金加工用什麼切削液好

加工鈦合金的切削液，除了極壓乳化液除冷卻性能好之外，還具備良好的極壓潤滑性，可明顯延長刀具使壽命，提高切削效率，使用水基切削液要注意機床導軌面的保養，下班前要將工作台上的切削液擦乾，塗上潤滑油。精車時，切削餘量較小，切削深度只有0.05-0.8mm，進給量小，要求保證工件的精度和粗糙度。精車時由於切削力小，溫度不高，所以宜採用高濃度（10％以上）的乳化液和含油性添加劑的切削液為宜。

『捌』 什麼是鈦合金

鈦合金
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概念定義： 以鈦為基加入其他合金元素組成的合金稱作鈦合金。鈦合金具有密度低、比強度高、抗腐蝕性能好、工藝性能好等優點,是較為理想的航天工程結構材料。
研究范圍： 鈦合金可分為結構鈦合金和耐熱鈦合金,或α型鈦合金、β型鈦合金和α＋β型鈦合金。研究范圍還包括鈦合金的成形技術、粉末冶金技術、快速凝固技術、鈦合金的軍用和民用等。

(一) 發展過程
50年代初～70年代初
需求動力： 為滿足航空工業對材料的需求,鈦合金受到重視並得以發展,技術基礎主要是冶金學和工藝學。
主要特點： 該階段的特點是從材料的探索研究逐步轉向應用。主要材料有Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn等,主要用於航空發動機、航天用壓力容器、發動機殼體等。
典型成果和產品：典型材料:Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2.5Sn

70年代～90年代
需求動力： 鈦合金應用領域的擴大,使鈦工業得到迅速發展,新工藝和新技術推動鈦合金成形工藝的發展。
主要特點： 該階段的特點:(1)鈦在航空航天工業應用量不斷增加,在其它行業如海洋工程、化工、電力、冶金、醫療等方面的應用也日趨增多,成為第三金屬。(2)新型鈦合金不斷問世,如高強鈦合金、耐熱鈦合金等。(3)採用新工藝技術如超塑成形、快速凝固技術和等溫鍛造等。(4)為擴大應用而重視降低成本問題。
典型成果和產品：典型材料: Ti-1100, Ti-1023, IMI834, Timetal62S, SP-700等
(二) 現有水平及發展趨勢
鈦合金是航空航天工業應用較廣的一種金屬材料,按用途可分為結構鈦合金和高溫鈦合金(使用溫度>400℃)。
結構鈦合金以Ti-6Al-4V為代表,該合金已廣泛用於飛機、導彈上,並已由次承力結構件轉為主結構件。為適應更高強度和韌性的要求(如強度提高至1275～1373MPa,比強度提高至29～33,彈性模量提高至196GPa),近年研製了許多新型鈦合金,如美國的Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al;Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr(β-C),Ti-6Al-2Sn-2Zr-2Cr-2Mo-0.23Si,Ti-4.5Al-1.5Cr;英國的Ti-4Al-4Mo-2Sn-0.5Si(IMI500)、日本的SPF00、CR800、SP700和前蘇聯的BT22等。其中Ti-15-333鑄件和β-C可取代沉澱硬化不銹鋼和鎳基合金,Ti-6-22-22在美國先進戰術戰斗機（ATF）的樣機F－22A中的用量佔22%（重量）。日本的SP700(Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe),不僅強度高,而且在755℃達超塑性,延伸率可達2000%,成形性好,加工成本低,可取代Ti-6Al-4V,已用於航天構件。
高溫鈦合金近年來取得一定進展,在該領域中,美國和英國占據優勢。但兩國採用的開發方法和側重點則截然不同。英國採用的是以α相固溶強化為提高蠕變強度的必要手段而無需β相共存的方法,側重於研究近α型合金,即開發以提高蠕變強度為主的Ti-4Al-2Sn-4Mo-0.5Si(使用溫度400℃)、Ti-11Sn-2.25Al-5Zr-1Mo-0.2Si(IMI679,使用溫度450℃)、Ti-6Al-5Zr-0.5Mo-0.25Si(IMI685)合金和以改善疲勞強度為主的Ti-5.5Al-3.5Sn-3Zr-1Nb-0.3Mo-0.3Si(IMI829)和Ti-5.5Al-4.5Sn-4Zr-0.4Mo-0.8Nb-0.4Si(IMI834)。
美國則採用通過犧牲疲勞強度來提高蠕變強度的方法,側重研究鉬含量較高的合金,如Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo(6242,使用溫度470℃)、6242S(使用溫度500℃)合金。隨後,又研究開發了Ti-6Al-2.7Sn-4Zr-0.4Mo-0.45Si合金(Ti-1100),其使用溫度提高到600℃。
最近美國又研製了Timetal21S(Ti-15Mo-2.7Nb-3Al-0.2Si)(又稱β21S),使用溫度704℃,可用於製造高溫導管及壓力管,被優選為美國國家空天飛機(NASP)機體用金屬基復合材料的基體材料。目前,這些新型高溫鈦合金均尚未進入實用化階段。
目前高強度鈦合金超塑性成形技術發展很快,其發展趨勢是氣壓成形等溫鍛造和真空成形法。
美國在鈦合金的研製和應用方面,一直處於領先水平,據統計在美國的航空工業中,鈦的消費比例為70%,美國在鈦合金的成形方面,主要採用了超塑性條件下的等溫鍛造和板材成形。為降低成本,擴大應用,美國推出新牌號的合金,如Timetal62S(Ti-6Al-2Fe-0.1Si),以鐵代釩在成本上優於Ti-6Al-V,而且性能與之相當。
前蘇聯鈦工業已有35年以上的歷史,它的發展過程平穩,沒有大的起伏。生產了大量的與Ti-6Al-4V及Ti-5Al-2.5Sn類似的合金以及一系列高溫高強合金,並研究了特種耐蝕鈦合金,如4200、4210、4207等,在航天工業中,前蘇聯廣泛採用超塑性條件下鈦合金的氣壓成形工藝。
英國在耐熱鈦合金的研究和應用方面同美國各占優勢,但其側重研究近α型合金,即大力開發以提高蠕變強度為重點的合金,如Ti-4Al-2Sn-4Mo-0.5Si、Ti-11Sn-2.25Al-5Zr-1Mo-0.2Si(IMI879)、Ti-6Al-5Zr-0.5Mo-0.25Si(IMI685)等,其中IMI685在歐洲已獲得廣泛應用。
近年來,日本在鈦合金的研究方面也取得了較大進展,如為降低成本開發了SP-700(Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe)合金,該合金的成形性能優於Ti-6Al-4V。日本採用低應變率的超塑性真空成形工藝。
(三) 主要研究機構
美國鈦金屬公司(American Titanium Metal Company)，主攻技術及工程：鈦合金
蘇聯全蘇輕合金研究所(ВИЛС)，主攻技術及工程：主攻技術: 鈦合金

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鋁合金是純鋁加入一些合金元素製成的，如鋁—錳合金、鋁—銅合金、鋁—銅—鎂系硬鋁合金、鋁—鋅—鎂—銅系超硬鋁合金。鋁合金比純鋁具有更好的物理力學性能：易加工、耐久性高、適用范圍廣、裝飾效果好、花色豐富。鋁合金分為防銹鋁、硬鋁、超硬鋁等種類，各種類均有各自的使用范圍，並有各自的代號，以供使用者選用。
鋁合金仍然保持了質輕的特點，但機械性能明顯提高。鋁合金材料的應用有以下三個方面：一是作為受力構件；二是作為門、窗、管、蓋、殼等材料；三是作為裝飾和絕熱材料。利用鋁合金陽極氧化處理後可以進行著色的特點，製成各種裝飾品。鋁合金板材、型材表面可以進行防腐、軋花、塗裝、印刷等二次加工，製成各種裝飾板材、型材，作為裝飾材料。