⑴ 什麼是鈦合金性能如何
3. 鈦合金的分類
鈦合金根據退火組織分為三類。第一類是α型鈦合金,其牌號以「TA」開頭加上序號。第二類是β型鈦合金,牌號以「TB」開頭加上序號。第三類是α+β型鈦合金牌號,以「TC」開頭加上序號。
4. 鈦合金的主要特性
鈦合金具有以下顯著優點:
(1) 高比強度:鈦合金的強度較高,通常可達1200 MPa,與調質結構鋼相當。但由於其密度僅為鋼的54%,因此鈦合金的比強度高於大多數合金,這使其成為航空材料的理想選擇。
(2) 高熱強度:鈦的高熔點和再結晶溫度賦予了鈦合金良好的熱強度。目前,鈦合金能夠在500℃下長期使用,並正在向600℃的溫度挑戰,其耐熱性能可與一般的耐熱鋼相媲美。
(3) 優異的抗蝕性:鈦合金錶面能形成一層緻密、牢固的保護膜,由氧化物和氮化物組成,從而展現出卓越的抗蝕性能。在潮濕大氣、海水、氧化性酸(如硝酸、硫酸)和大多數有機酸中,鈦合金的抗蝕性優於或相當於不銹鋼。因此,鈦及鈦合金已在化工、造船和醫療等領域得到廣泛應用。
盡管鈦合金具有許多優點,但也存在一些缺點。首先是切削加工性能不佳,由於鈦的導熱性較差(僅為鐵的1/5,鋁的1/13)和摩擦系數大,切削時易升溫且容易粘刀,這降低了切削速度,縮短了刀具壽命,並影響了表面粗糙度。其次是熱加工工藝性能不佳,因為在600℃以上加熱時,鈦及其合金極易吸收H2、N2、O2等氣體,導致性能變脆,給鑄造、鍛壓、焊接和熱處理帶來困難,這些工藝通常只能在真空或保護氣氛中進行。第三是冷壓加工性能不佳,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,因此成形困難,一般需採用熱壓加工。最後,鈦合金硬度較低,抗磨性較差,不適合用於製造承受磨損的零件。
隨著化學切削、激光切削、電解加工、超塑性成形和化學熱處理等技術的發展,上述問題正逐步得到解決,預計鈦合金的應用將更加廣泛。