鈦合金的性質有哪些

『壹』 鈦合金的特性與用途是什麼

鈦及鈦合金的性質和用途：

(一)鈦的性質

鈦的外觀與鋼極為相似，密度為4.51克／厘米3，不足鋼的60％，是難熔金屬中密度最低的金屬元素。

(二)鈦的用途

緻密金屬鈦由於質量輕，比鋁合金強度高，能在高溫下保持比鋁為高的強度而受到航空工業的高度重視。

鑒於鈦的密度為鋼的57％，其比強度(強度／重量比或強度／密度比皆稱比強度)高，抗腐蝕、抗氧化、抗疲勞能力均強，鈦合金的3／4用作以航空結構合金為代表的結構材料，1／4主要用作耐蝕合金。

其他應用：

用鈦鐵礦精礦製成的鈦鐵(TiFe)是製造不銹鋼時使用的脫氧劑和穩定劑，鈦鐵貯氫陽極在貯氫電池製造中與稀土貯氫材料在性能上各有千秋，而成本則相對要低，在貯氫、運輸、催化、燃料電池等方面與稀土將有一搏。Ti—Ni形狀記憶合金更是醫用和軍工不可或缺的高新技術材料。

『貳』 什麼是鈦合金性能如何

3.
鈦合金的分類
鈦合金按退火組織可分為三類。
第一類：α型鈦合金，牌號以「TA」加序號表示。
第二類：β型鈦合金，牌號以「TB」加序號表示。
第三類：α＋β型鈦合金牌號以「TC」加序號表示。
4.
鈦合金的主要特性
鈦合金有以下幾方面引人注目的優點。
(1)
比強度高。鈦合金的強度較高，一般可達1200
MPa，和調質結構鋼相近。但鈦合
金的密度僅相當鋼的54%，因此鈦合金具有比各種合金都高的比強度，這正是鈦合金適用
於作航空材料的主要原因。
(2)
熱強度高。由於鈦的熔點高，再結晶溫度也高，因而鈦合金具有較高的熱強度。
目前，鈦合金已正式在500℃下長期工作，並向600℃的溫度發展，它的耐熱性能可以和
一般的耐熱鋼相媲美。
(3)
抗蝕性高。由於鈦合金錶面能形成一層緻密、牢固的由氧化物和氮化物組成的保
護膜，所以具有很好的抗蝕性能。鈦合金在潮濕大氣、海水、氧化性酸(硝酸、硫酸等)和
大多氨有機酸中，其抗蝕性相當於或超過不銹鋼。因此，鈦及鈦合金作為一種高抗蝕性材
料已在化工、造船及醫療等部門得到廣泛應用。基於上述原因，鈦合金的用途日益廣泛。
。它的主要缺點如下。
一是切削加工性能差：原因是鈦的導熱性差(僅為鐵的1/5，鋁的1/13)，摩擦系數大，切
削時容易升溫，也容易粘刀。因此降低了切削速度，縮短了刀具壽命，影響了表面粗糙度。
二是熱加工工藝性能差：原因是加熱到600℃以上時，鈦及其合金極易吸收H2、N2、
O2等氣體而使其性能變脆。因此，對鑄造、鍛壓、焊接和熱處理都帶來一定的困難。故熱
加工工藝過程只能在真空或保護氣氛中進行。
三是冷壓加工性能差：由於鈦及其合金的屈強比值較高，冷壓加工成形時回彈較大，
因此冷壓加工成形困難，一般需採用熱壓加工成形。
四是硬度較低，抗磨性較差，因此不宜用來製造承受磨損的零件。
隨著化學切削，激光切削、電解加工、超塑性成形及化學熱處理的進展，上述問題將
逐步得到解決，鈦合金的應用也必然更加廣泛。
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－轉載自《金屬學》

『叄』 鈦合金是什麼有什麼特性

鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬，鈦合金強度高、耐蝕性好、耐熱性高。20世紀50～60年代，主要是發展航空發動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金。

特性：

1、首先肯定是鈦靶可以做出很多種顏色，比如鈦灰色，槍灰色，黑色，仿金色，咖啡色，藍色，紫色等等還有很多。

2、其次鈦附著力很好，對於陶瓷和玻璃基片也具有非常好的附著力，所以鈦可用於附著力較差膜材的底膜材料。鈦也可用作薄膜電阻或薄膜電容器的製作材料。

3、鈦對活性氣體的吸附性很強，蒸發在汞壁上的新鮮Ti膜形成一個高吸附能力的表面，有著優異的吸氣性能，幾乎能和除惰性氣體以外的所有氣體發生化學反應。這一性質使得Ti在超高真空抽氣系統中作為吸氣劑而得到廣泛的應用，如用在鈦升華泵、濺射離子泵中等。

4、耐腐蝕性能，鈦是一種非常活潑的金屬，其平衡電位很低，在介質中的熱力學腐蝕傾向大。但實際上鈦在許多介質中很穩定，如鈦在氧化性、中性和弱還原性等介質中是耐腐蝕的。

(3)鈦合金的性質有哪些擴展閱讀：

鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質異晶體：882℃以下為密排六方結構α鈦，882℃以上為體心立方的β鈦。

氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對鈦合金有顯著強化效果,但卻使塑性下降。通常規定鈦中氧和氮的含量分別在0.15～0.2%和0.04～0.05%以下。

氫在α相中溶解度很小，鈦合金中溶解過多的氫會產生氫化物，使合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在 0.015%以下。氫在鈦中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。

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。

『肆』 鈦合金的主要特性有哪些

鈦合金是以鈦為基加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質異晶體：882℃以下為密排六方結構α鈦，882℃以上為體心立方的β鈦。合金元素根據它們對相變溫度的影響可分為三類：①穩定α相、提高相轉變溫度的元素為α穩定元素,有鋁、碳、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素，它對提高合金的常溫和高溫強度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果。②穩定β相、降低相變溫度的元素為β穩定元素，又可分同晶型和共析型二種。前者有鉬、鈮、釩等；後者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。③對相變溫度影響不大的元素為中性元素，有鋯、錫等。
氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對鈦合金有顯著強化效果,但卻使塑性下降。通常規定鈦中氧和氮的含量睜孫分別在0.15～0.2％和0.04～0.05％以下。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過多的氫會產生氫化物，使合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在 0.015％以下。氫在鈦中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。 鈦合金具有強度高而密度又小，機械性能好，韌性和抗蝕性能很好。另外，鈦合金的工藝性能差，切削加工困難，在熱加工中，非常容易吸收氫氧氮碳等雜質。還有抗磨性差，生產工藝復雜。鈦的工業化生產是1948年開始的。航空工業發展的需要，使鈦工業以平均每年約 8％的增長速度發展。目前世界鈦合金加工材年產量已達4萬余噸,鈦合金牌號近30種。使用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工業純鈦（TA1、TA2和TA3）。
鈦合金主要用於製作飛機發動機壓氣機部件，其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。60年代中期，鈦及其合金已在一般工業中應用，用於製作電解工業的電極，發電站的冷凝器，石油精煉和海水淡化的加熱器以及環境污染控制裝置等。鈦及其合金已成為一種耐蝕結構材料。此外還用於生產貯氫寬喊材料和形狀記憶合金等。
中國於1956年開始鈦和鈦合金研究；60年代中期開始鈦材的工業化生產並研製成TB2合金。
鈦合金是航空航天工業中使用的一種新的重要結構材料，比重、強度和使用溫度介於鋁和鋼之間，但比強度高並具有優異的抗海水腐蝕性能和超低溫性能。1950年美國首次在F-84戰斗轟炸機上用作後機身隔熱板、導風罩、機尾罩等非承力構件。60年代開始鈦合金的使用部位從後機身移向中機身、部分地代替結構鋼製造隔框、梁、襟翼滑軌等重要承力構件。鈦合金在軍用飛機中的用量迅速增加，達到飛機結構重量的20％～25％。70年代起，民用機開始大量使用鈦合金，如波音747客機用鈦量達3640公斤以上。馬赫數小於 2.5的飛機用鈦主要是為了代替鋼，以減輕結構重量。又如，美國SR-71 高空高速偵察機(飛行悉巧鏈馬赫數為3，飛行高度26212米)，鈦占飛機結構重量的93％，號稱「全鈦」飛機。當航空發動機的推重比從4～6提高到8～10，壓氣機出口溫度相應地從200～300°C增加到500～600°C時，原來用鋁製造的低壓壓氣機盤和葉片就必須改用鈦合金，或用鈦合金代替不銹鋼製造高壓壓氣機盤和葉片，以減輕結構重量。70年代，鈦合金在航空發動機中的用量一般占結構總重量的20％～30％，主要用於製造壓氣機部件，如鍛造鈦風扇、壓氣機盤和葉片、鑄鈦壓氣機機匣、中介機匣、軸承殼體等。航天器主要利用鈦合金的高比強度，耐腐蝕和耐低溫性能來製造各種壓力容器、燃料貯箱、緊固件、儀器綁帶、構架和火箭殼體。人造地球衛星、登月艙、載人飛船和太空梭 也都使用鈦合金板材焊接件。

『伍』 鈦合金的特性

鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金。
鈦合金的特性：
1、強度高
鈦合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右， 鈦合金僅為鋼的60%，純鈦的密度才接近普通鋼的密度，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7-1，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。

2、熱強度高
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。鈦合金的工作溫度可達500℃，鋁合金則在200℃以下。

3、抗蝕性好
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。

4、低溫性能好
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。

5、化學活性大
鈦的化學活性大，與大氣中O、N、H 鈦合金、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產生強烈的化學反應。含碳量大於0.2%時，會在鈦合金中形成硬質TiC；溫度較高時，與N作用也會形成TiN硬質表層；在600℃以上時，鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層；氫含量上升，也會形成脆化層。吸收氣體而產生的硬脆表層深度可達0.1～0.15 mm，硬化程度為20%～30%。鈦的化學親和性也大，易與摩擦表面產生粘附現象。

6、導熱彈性小
鈦的導熱系數λ=15.24W/（m.K）約為鎳的1/4，鐵的1/5，鋁的1/14，而各種鈦合金的導熱系數比鈦的導熱系數約下降50%。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2，故其剛性差、易變形，不宜製作細長桿和薄壁件，切削時加工表面的回彈量很大，約為不銹鋼的2～3倍，造成 刀具後刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結磨損。
原理：
鈦有兩種同質異晶體：882℃以下為密排六方結構α鈦，882℃以上為體心立方的β鈦。
合金元素根據它們對相變溫度的影響可分為三類：
1、穩定α相、提高相轉變溫度的元素為α穩定元素,有鋁、碳、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素，它對提高合金的常溫和高溫強度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果。
2、穩定β相、降低相變溫度的元素為β穩定元素，又可分同晶型和共析型二種。前者有鉬、鈮、釩等；後者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。
3、對相變溫度影響不大的元素為中性元素，有鋯、錫等。
氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對鈦合金有顯著強化效果,但卻使塑性下降。通常規定鈦中氧和氮的含量分別在0.15～0.2%和0.04～0.05%以下。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過多的氫會產生氫化物，使合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在 0.015%以下。氫在鈦中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。
用途：
鈦合金主要用於製作飛機發動機壓氣機部件，其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。60年代中期，鈦及其合金已在一般工業中應用，用於製作電解工業的電極，發電站的 冷凝器，石油精煉和海水淡化的加熱器以及 環境污染控制裝置等。鈦及其合金已成為一種耐蝕結構材料。此外還用於生產 貯氫材料和 形狀記憶合金等。

『陸』 鈦合金性能有哪些

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。鈦合金的工作溫度可達500℃，鋁合金則在200℃以下。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。

鈦的化學活性大，與大氣中O、N、H、CO、CO₂、水蒸氣、氨氣等產生強烈的化學反應。含碳量大於0.2%時，會在鈦合金中形成硬質TiC；溫度較高時，與N作用也會形成TiN硬質表層；在600℃以上時，鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層；氫含量上升，也會形成脆化層。吸收氣體而產生的硬脆表層深度可達0.1～0.15 mm，硬化程度為20%～30%。鈦的化學親和性也大，易與摩擦表面產生粘附現象。導熱系數小、彈性模量小。鈦的導熱系數λ=15.24W/（m.K）約為鎳的1/4，鐵的1/5，鋁的1/14，而各種鈦合金的導熱系數比鈦的導熱系數約下降50%。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2，故其剛性差、易變形，不宜製作細長桿和薄壁件，切削時加工表面的回彈量很大，約為不銹鋼的2～3倍，造成刀具後刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結磨損。

『柒』 鈦合金有什麼性質

鈦合金
鈦是周期表中第ⅣB類元素,外觀似鋼,熔點達1 672 ℃,屬難熔金屬.鈦在地殼中含量較豐富,遠高於Cu、Zn、Sn、Pb等常見金屬.我國鈦的資源極為豐富,僅四川攀枝花地區發現的特大型釩鈦磁鐵礦中,伴生鈦金屬儲量約達4.2億噸,接近國外探明鈦儲量的總和.
純鈦機械性能強,可塑性好,易於加工,如有雜質,特別是0、N、C等元素存在,會提高鈦的強度和硬度,但會降低其塑性,增加脆性.
鈦是容易鈍化的金屬,且在含氧環境中,其鈍化膜在受到破壞後還能自行癒合.因此,鈦對空氣、水和若干腐蝕介質都是穩定的.鈦和鈦合金有優異的耐蝕性,只能被氫氟酸和中等濃度的強鹼溶液所侵蝕.特別是鈦對海水很穩定,將鈦或鈦合金放入海水中數年,取出後,仍光亮如初,遠優於不銹鋼.
鈦的另一重要特性是密度小.其強度是不銹鋼的3.5倍,鋁合金的1.3倍,是目前所有工業金屬材料中最高的.
液態的鈦幾乎能溶解所有的金屬,形成固溶體或金屬化合物等各種合金.合金元素如A1、V、Zr、Sn、Si、Mo和Mn等的加入,可改善鈦的性能,以適應不同部門的需要.例如,Ti-A1-Sn合金有很高的熱穩定性,可在相當高的溫度下長時間工作；以Ti-Al-V合金為代表的超塑性合金,可以50％～150％地伸長加工成型,其最大伸長可達到2 000％.而一般合金的塑性加工的伸長率最大不超過30％.
由於上述優異性能,鈦享有「未來的金屬」的美稱,鈦合金已廣泛用於國民經濟各部門,它是火箭、導彈和太空梭不可缺少的材料.船舶、化工、電子器件和通訊設備以及若干輕工業部門中要大量應用鈦合金,只是目前鈦的價格較昂貴,限制了它的廣泛使用.