鈦和鈦合金的種類及特點(diǎn)
鈦是一種新型金屬,鈦的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質(zhì)含量有關(guān),最純的碘化鈦雜質(zhì)含量不超過0.1%,但其強(qiáng)度低、塑性高。99.5%工業(yè)純鈦的性能為:密度ρ=4.5g/立方厘米,熔點(diǎn)為1725℃,導(dǎo)熱系數(shù)λ=15.24W/(m.K),抗拉強(qiáng)度σb=539MPa,伸長(zhǎng)率δ=25%,斷面收縮率ψ=25%,彈性模量E=1.078×105MPa,硬度HB195。鈦是同素異構(gòu)體,熔點(diǎn)為1668℃,在低于882℃時(shí)呈密排六方晶體結(jié)構(gòu),稱為α鈦;在882℃以上呈體心立方晶格結(jié)構(gòu),稱為β鈦。
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。國標(biāo)分別以TA、TC、TB表示,另外鈦鋁金屬間化合物(TixAl,此處x=1)作為一種特殊的鈦合金也被廣泛的應(yīng)用。
α鈦合金在500℃~600℃的溫度下,仍保持其強(qiáng)度和抗蠕變性能,但不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化,室溫強(qiáng)度不高。
β鈦合金室溫強(qiáng)度可達(dá)1372~1666 MPa;但熱穩(wěn)定性較差,不宜在高溫下使用。
α+β鈦合金可在400℃~500℃的溫度下長(zhǎng)期工作,其熱穩(wěn)定性次于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(hào)為TA,β鈦合金代號(hào)為TB,α+β鈦合金代號(hào)為TC。
鈦及鈦合金因其具備密度小、比強(qiáng)度高、熱強(qiáng)度高、抗蝕性好、低溫性能好、化學(xué)活性大、導(dǎo)熱系數(shù)小、彈性模量小、吸氣性能優(yōu)良等特點(diǎn)。
鈦合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右,僅為鋼的60%,純鈦的強(qiáng)度才接近普通鋼的強(qiáng)度,一些高強(qiáng)度鈦合金超過了許多合金結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度。
騰偉鈦合金的種類:
如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-1023、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等。
鈦材的主要類型及用途:
鈦材主要具有以下幾種類型:鈦棒、鈦板、鈦絲、鈦帶、鈦管、鈦錠等。
鈦棒的主要用途
鈦棒主要用于機(jī)械設(shè)備、電鍍?cè)O(shè)備、醫(yī)用、各種精密機(jī)件等行業(yè)。
鈦板的主要用途
鈦板主要用于電子、化工、鐘表、眼鏡、首飾、體育用品、機(jī)械設(shè)備、電鍍?cè)O(shè)備、環(huán)保設(shè)備、高爾夫球及精密加工等行業(yè)。
鈦絲的主要用途
鈦絲主要用于軍工、醫(yī)用、體育用品、眼鏡、耳環(huán)、頭飾、電鍍掛具、焊絲等行業(yè)。
鈦管的主要用途
鈦管主要用于環(huán)保設(shè)備、冷卻管、鈦發(fā)熱管、電鍍?cè)O(shè)備、戒指及各種精密電器用管等行業(yè)。
鈦帶的主要用途
鈦帶主要用于在核電廠,食品加工廠,煉油廠換熱器,船用零件和醫(yī)療假肢等。
鈦加工主要集中在美、日、俄等國,生產(chǎn)企業(yè)主要有俄羅斯的上薩爾達(dá)冶金聯(lián)合體fvSMP0),美國的Timet、RTI和AlleghengTeledyne公司,日本的住友、神戶制鋼和新日鐵公司。另外,法國、英國、德國和意大利以及中國也有鈦加工企業(yè)。
鈦產(chǎn)品的理論重量計(jì)算公式:
鈦的密度為4.51,在鈦板,鈦棒,鈦管,鈦帶,鈦絲以及鈦合金板,鈦金棒,鈦合金管,鈦合金帶,鈦合金絲等鈦有色金屬制品中,它們密度(比重)都是一樣的。
鈦棒重量計(jì)算公式/鈦合金棒重量計(jì)算公式:
重量(kg)=半徑(mm)×半徑(mm)×3.14×長(zhǎng)度(mm)×密度÷1000000
例:直徑=10 長(zhǎng)度=1000
5×5×3.14×1000×4.51÷1000000=0.35kg
鈦管重量計(jì)算公式/鈦合金管重量計(jì)算公式:
重量(kg)=(外徑—壁厚)×壁厚×0.014×長(zhǎng)度(m)
例:外徑=20mm 壁厚=2mm 長(zhǎng)度=1m
(20-2)×2×0.014×1=0.5kg
鈦板重量計(jì)算公式/鈦合金板重量計(jì)算公式:
重量(kg)=長(zhǎng)(mm)×寬(mm)×厚(mm)×密度÷1000000
例:長(zhǎng)=10 寬=10 厚=10
10×10×10×4.51÷1000000=kg
鈦?zhàn)鳛殡娿~、電鎳行業(yè)中種板應(yīng)用的主要優(yōu)點(diǎn)是:
(1) 鈦表面的氧化膜保護(hù)了鈦不被電解液腐蝕,且又不污染電解液。
(2)剝離極其容易,減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。
(3)成品率提高了30%以上。
(4)電銅結(jié)晶組織致密,表面光滑。
(5)不易斷路燒板。
(6) 使用壽命在30年以上。
鈦及其合金的比強(qiáng)度(強(qiáng)度與重量比)在金屬結(jié)構(gòu)材料中是很高的,它的強(qiáng)度與鋼材相當(dāng),但其重量?jī)H為鋼材的57%。另外,鈦及其合金的耐熱性很強(qiáng),在500℃的大氣中仍能保持良好的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,短時(shí)間工作溫度甚至還可更高些。