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鈦的物理性能和耐腐蝕性能

來源:鈦棒,鈦板,鈦合金,鈦設備,鈦管,鈦禮品 發布時間:2014-1-3 13:21:47
物理性能:鈦合金的彈性模量E小,僅為鋼材的一半左右,因而反映沖壓回彈大小的α0.2/E的比值比鋼大得多。鈦的強度較高,再加上厚向異性指數(R值)也大,所以要求成形機床的噸位較大,單位成形力高。屈強比大,在常溫下鈦的抗拉強度與屈服強度十分接近,有的鈦材屈強比可達0.9以上,因此塑性變形范圍十分窄小,成形過程中變形稍大就有可能產生破壞。硬度比鋼約高出一倍,加上強度高,因此用于成形鈦材的模具材料應當有較高的強度和硬度。

耐腐蝕性能:由于氧對鈦的親和力很高,在鈦表面常有一層薄而堅固的氧化膜。這層氧化膜的存紙使得鈦在許多強腐蝕介質中呈鈍化狀態,因而鈦具有十分突出的耐腐蝕性能。工業純鈦在中性和堿性溶液、氧化性酸中均有高的耐蝕性,此外在海水中鈦不受腐蝕,甚至有名的王水(一份硝酸加三份鹽酸)在常溫下對鈦的作用也很小。氫氟酸、鹽酸、磷酸、硫酸以及為數個多的幾種熱、濃有機酸:草酸、甲酸、三氯(代)乙酸、三氟(代)乙酸、氯化鋁及鹵素元素與鈦發生作用,主要是由于它們侵蝕和破壞了鈦的保護層。加入氧化劑或離子時此種腐蝕情況可以得到改善。

低溫性能:工業純鈦可以在-196℃的環境里應用,而Ti—5Al—2.5Sn(TA7)以及Ti—5Al—4V(TC3)使用溫度可達-253℃,AT2系合金(以Ti—Zr為基體,用鈮、釩或鉬構成的三元合金)低溫性能很好。目前用降低鋁或氧的含量的辦法探索超低溫新型鈦合金材料的組成。

高溫性能:大多數鈦合金在500℃時仍具有一定的機械性能,但一般只在450℃左右使用。鈦合金高溫性能的改善主要是靠尋找理想的合金系統以及改進工藝來達到的。如調整合金元素,提高材料的蠕變強度、熱穩定性以及抵抗熱鹽應力腐蝕的能力,改進熱處理制度,注意合理的操作,防止可能的氣體和其它物質的污染等均能達到上述目的。僅要研制出一種性能優良、工藝簡單、成本低廉的材料也確非易事,因為往往由于注意了一方面的要求(如高強度),卻很可能在另一種性能(如蠕變性能)方面受到影響。所以,盡管各國都在大力研究。但能長期經受生產、使用實踐考驗,具有優異的綜合性能的鈦合金為數并不很多。
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