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什么是钛合金?为什么如此难加工?

文章来源:东莞市长安天鼎五金工具贸易部人气:1929发表时间:2016-08-06 08:57:26

钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有强度高、蚀性好、热性高等特点而被广泛用于各个领域。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。



钛合金是以钛为基础加入其他素组成的合金。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。

 

α钛合金

它是α溶体组成的单相合金,不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下,均是α相,组织稳定,耐磨性高于纯钛,抗氧化能力强。在500℃~600℃的温度下,仍保持其强度和抗蠕变性能,但不能进行热处理强化,室温强度不高。

 

β钛合金

它是β溶体组成的单合金,未热处理即具有较高的强度,、时效后合金得到进一步强化,室温强度可达13721666 MPa;但热稳定性较差,不宜在高温下使用。


α+β钛合金

它是双合金,具有良好的综合性能,组织稳定性好,有良好的韧性、塑性和高温变形性能,能较好地进行热压力加工,能进行淬火、时效使合金强化。热处理后的强度约比退火状态提高50%;高温强度高,可在400℃~500℃的温度下长期工作,其热稳定性次于α钛合金。

 

三种钛合金中常用的是α钛合金和α+β钛合α钛合金的切削加工性好,α+β钛合金次之,β钛合金差。α钛合金代号为TAβ钛合金代号为TBα+β钛合金代号为TC

 

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的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料,见表7-1,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零部件。飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。 

 

热强度

使用温度比铝合高几百度,在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450500℃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。