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                  新聞動(dòng)態(tài)

                  工業(yè)純鈦棒和鈦合金棒材料的幾種常見(jiàn)的應用介紹

                  所屬分類(lèi):行業(yè)新聞    發(fā)布時(shí)間: 2020-09-28    作者:
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                  鈦及鈦合金具有良好的焊接、冷熱壓力加工和機械加工性能,可加工成各種鈦型材、鈦棒材鈦板材及鈦管材供應。

                  鈦是一種理想的結構材料,鈦的密度不大,僅為4.5g/m3,比鋼輕43%,但鈦的強度比鐵高一倍,比純鋁幾乎高5倍。具有低密度高強度性能。這種高的強度和不大的密度相結合,使得鈦棒在技術(shù)上占有極重要的地位。同時(shí)鈦合金棒的耐腐蝕性近乎或超過(guò)不銹鋼,所以在石油、化工、農藥、染料、造紙、輕工、航空、宇宙開(kāi)發(fā)、海洋工程等方面都得到了廣泛的應用。

                  鈦的合金具有很高的比強度(強度和密度之比),鈦合金棒、純鈦棒已在航空、軍工、造船、化工、冶金、機械、醫療等領(lǐng)域起著(zhù)不可替代的作用。例如,鈦與鋁、鉻、釩、鉬、錳等元素組成的合金,經(jīng)過(guò)熱處理,強度極限可達1176.8-1471MPa,比強度達27-33,與它相同強度的合金鋼,其比強度只有15.5-19。鈦合金不僅強度高,而且耐腐蝕,因此在船舶制造、化工機械和醫療器械方面都有廣泛的應用。其中耐蝕性鈦合金主要用于各種強腐蝕環(huán)境的反應器、塔器、高壓釜、換熱器、泵、閥、離心機、管道、管件、電解槽等。但由于鈦合金的價(jià)格較高,限制了它們的應用。



                  鈦方塊


                  不同型態(tài)鈦合金的應用

                  1、碘法鈦,牌號TAD:是以碘化法所獲得的高純度鈦,故稱(chēng)碘法鈦,或稱(chēng)化學(xué)純鈦。但是,其中仍含有氧、氮、碳這類(lèi)間隙雜質(zhì)元素,它們對純鈦的力學(xué)性能影響很大。隨著(zhù)鈦的純度提高,鈦的強度、硬度明顯下降;故其特點(diǎn)是:化學(xué)穩定性好,但強度很低。

                  由于高純度鈦的強度較低,因此它作為結構材料應用意義不大,故在工業(yè)中很少使用。目前在工業(yè)中廣泛使用的是工業(yè)純鈦棒和鈦合金棒。

                  2、工業(yè)純鈦:與化學(xué)純鈦不同之處是,工業(yè)純鈦含有較多量的氧、氮、碳及多種其他雜質(zhì)元素(如鐵、硅等),它實(shí)質(zhì)上是一種低合金含量的鈦合金。與化學(xué)純鈦相比,由于含有較多的雜質(zhì)元素,其強度大大提高,它的力學(xué)性能和化學(xué)性能與不銹鋼相似(但和鈦合金相比強度仍然較低)。

                  工業(yè)純鈦的特點(diǎn)是:強度不高,但塑性好,易于加工成形、沖壓、焊接、可切削加工性能良好;在大氣、海水、濕氯氣及氧化性、中性、弱還原性介質(zhì)中具有良好的耐蝕性,抗氧化性?xún)?yōu)于大多數奧氏體不銹鋼;但耐熱性較差,使用溫度不宜太高。

                  工業(yè)純鈦按其雜質(zhì)含量的不同,分為T(mén)A1、TA2、TA3三個(gè)牌號。這三種工業(yè)純鈦的間隙雜質(zhì)元素是逐漸增加的,故其機械強度和硬度也隨之逐級增加,但塑性、韌性相應下降。

                  工業(yè)上常用的工業(yè)純鈦是TA2,因其耐蝕性能和綜合力學(xué)性能適中。對耐磨和強度要求較高時(shí)可選用TA3。對要求較好的成形性能時(shí)可選用TA1。

                  工業(yè)純鈦主要用于工作溫度350℃以下,受力不大,但要求塑性好的沖壓件和耐蝕結構零件,例如:飛機的骨架、蒙皮、發(fā)動(dòng)機附件;船舶用耐海水腐蝕的管道、閥門(mén)、泵及水翼、海水淡化系統零部件;化工上的熱交換器、泵體、蒸餾塔、冷卻器、攪拌器、三通、葉輪、緊固件、離子泵、壓縮機氣閥以及柴油發(fā)動(dòng)機活塞、連桿、葉簧等。

                  3、α型鈦合金,牌號TA4鈦棒、TA5鈦棒、TA6鈦棒、TA7鈦棒:這類(lèi)合金在室溫和使用溫度下呈α型單相狀態(tài),不能熱處理強化(退火是**的熱處理形式),主要依靠固溶強化。室溫強度一般低于β型和α+β型鈦合金(但高于工業(yè)純鈦),而在高溫(500-600℃)下的強度和蠕變強度卻是三類(lèi)鈦合金中高的;且組織穩定、抗氧化性和焊接性能好,耐蝕性和可切削加工性能也較好,但塑性低(熱塑性仍然良好),室溫沖壓性能差。其中使用廣的是TA7,它在退火狀態(tài)下具有中高強度和足夠的塑性,焊接性良好,可在500℃以下使用;當其間隙雜質(zhì)元素(氧、氫、氮等)含量極低時(shí),在超低溫時(shí)還具有良好的韌性和綜合力學(xué)性能,是優(yōu)良的超低溫合金之一。

                  TA4的抗拉強度比工業(yè)純鈦稍高,可做中等強度范圍的結構材料。國內主要用作焊絲。

                  TA5、TA6用于400℃以下在腐蝕介質(zhì)中工作的零件及焊接件,如飛機蒙皮、骨架零件、壓氣機殼體、葉片、船舶零件等。

                  TA7用于500℃以下長(cháng)期工作的結構件和各種模煅件,短時(shí)使用可到900℃。亦可用于超低溫(-253℃)部件(如超低溫用的容器)。

                  4、β型鈦合金,牌號TB2:這類(lèi)合金的主要合金元素是鉬、鉻、釩等β相穩定化元素,在正火和淬火時(shí)很容易將高溫β相保留到室溫,獲得較穩定的β相組織,故稱(chēng)β型鈦合金。

                  β型鈦合金可熱處理強化,有較高的強度,焊接性能和壓力加工性能良好;但性能不夠穩定,熔煉工藝復雜,故應用不如α型及α+β型鈦合金廣泛。

                  可用于350℃以下工作的零件,主要用于制造各種整體熱處理(固溶、時(shí)效)的板材沖壓件和焊接件;如壓氣機葉片、輪盤(pán)、軸類(lèi)等重載荷旋轉件以及飛機的構件等。TB2合金一般在固溶處理狀態(tài)下交貨,在固溶、時(shí)效后使用。

                  5、α+β型鈦棒及鈦合金鈦棒常用的牌號TC6鈦棒、TC9鈦棒、TC10鈦棒:這類(lèi)合金在室溫呈α+β型兩相組織,因而得名α+β型鈦合金。它具有良好的綜合力學(xué)性能,大多可熱處理強化(但TC1、TC2、TC7不能熱處理強化),鍛造、沖壓及焊接性能均較好,可切削加工、室溫強度高,150-500℃以下具有較高的耐熱性,有的(如TC1、TC2、TC3、TC4)還具有良好的低溫韌性和良好的抗海水應力腐蝕及抗熱鹽應力腐蝕能力;缺點(diǎn)是組織不夠穩定。

                  這類(lèi)合金以TC4應用廣泛,TC4鈦棒用量約占現有鈦合金生產(chǎn)量的一半。該合金不僅具有良好的室溫、高溫和低溫力學(xué)性能,且在多種介質(zhì)中具有優(yōu)良的耐蝕性,同時(shí)可焊接、冷熱成形,并可通過(guò)熱處理強化;因而在宇航、船艦以及化工等工業(yè)部門(mén)均獲得廣泛應用。

                  TC1、TC2可用于400℃以下工作的沖壓件、焊接件以及模鍛件和彎曲加工的各種零件。這兩種合金還可以用作低溫結構材料。

                  TC3、TC4可用作400℃以下長(cháng)期工作的零件、結構用的模件、各種容器、泵、低溫部件、船艦耐壓殼體、坦克履帶等。強度比TC1、TC2高。

                  TC6可在400℃以下使用,主要用作飛機發(fā)動(dòng)機結構材料。TC9可用于制造在560℃以下長(cháng)期工作的零件,主要用在飛機噴氣發(fā)動(dòng)機的壓氣機盤(pán)和葉片上。

                  TC10可用于制造在450℃以下長(cháng)期工作的零件,如飛機結構零件、起落架、蜂窩連接構件、導彈發(fā)動(dòng)機外殼、武器結構件等。

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