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鈦合金的種類和特點有哪些?

來源:鈦板,鈦棒,鈦管,鈦絲,鈦設備,鈦合金,鈦材 發布時間:2015-3-27 15:34:47
鈦合金按性能特點分類可分為低強度高塑性鈦合金、中強鈦合金、高強鈦合金、耐熱鈦合金等。
 
1低強度高塑性鈦合金,它焊接性也好。如TA2,TA3,TC1等。抗拉強度小于686MPa塑性良好。
2中強度鈦合金,抗拉強度為736-981MPa
3高強度鈦合金,抗拉強度1030-1373MPa
4耐熱鈦合金,塑性較好。如TA6,TA7,TC2,TC3等。
 
鈦合金還可分為變形鈦合金、鑄造鈦合金及粉末冶鈦合金等。
 
α鈦和β鈦,鈦有兩種同素異構體。即在882.5℃以下為具有密排六方晶格的α鈦,而在高于882.5℃直到熔點1668℃之間為具有體心立方晶格的β鈦。其中在882.50C存在α+β轉變,因此882.5℃為α+β的轉變溫度簡稱盧相變點。因此為滿足航空、航天等工對資料機械性能的要求, 由于在鈦中加入合金元素能提高其性能。常將鋁、錫、鋯、釩、鉬、錳、鐵、鉻、銅等元素加入鈦中可得到不同類型的鐵合金。
 
鈦合金可分為α、α+β,β鈦合金三類,根據熱處理后鈦合金的金相組織。
 
1.α鈦合金
如鋁、錫、鋯,退火組織為單一α相固溶體的鈦合金稱為α鈦合金。α鈦合金主要含α穩定元素和中性元素。基本上不含或僅含少量的β穩
如釩、鉬、錳、鐵、鉻等。廣義的a鈦合金可包括在平衡狀態下含很少β相的近α鈦合金。元素。
組織穩定.焊接性和熱穩定性好.是溫鈦板發展的方向。由于近α合金具有優異的綜合性能,高合金化α鈦合金其高溫性能好。故大多數高于近α型,例如鈦合金Ti-6AI-2Sn-424-2S可用于發動機壓氣機盤與葉片以及其它工作溫度低于524.2S也用于某些機架,如發動機裝置架、散熱系統等。
 
但具有較好的低溫加工變形性能,低合金化的α鈦合金強度雖較低。因而易于加工成絲材薄壁件如用作發動機導風罩等。口鈦合金在國的牌號中用TA 后面加上一個合金序號表示,如TA2,TA7等。
 
2.β鈦合金
一般稱為β鈦合金。廣義的盧鈦合金包括在平衡狀態下具有較多口相的近β從β區淬火后能將β``相保留到室溫的高β穩定元素含量的鈦合金。
經淬火、時效后可獲得很高的室溫強度,鈦合金、具有較少α相的介穩定β鈦合金和不含α相的全β鈦合金。工業上實際應用的多是近α鈦合金和介穩定β``鈦合金。β鈦合金具有良好的變形加工性能。并具有強度和斷裂韌度之間的良好組合,以及較高的應力腐蝕抗。
焊接性能也不好。Ti-10V-2Fe-3AI應用最廣的近β鈦合金。該類合金高溫組織穩定性差。具有優異的抗疲勞性能,重主要應用于飛機的起落架。
如TB2,TB6等。β鈦合金在國用TB后跟合金序號表示。
 
3.α+β鈦合金
其平衡狀態下的組織以α相為主,α+β鈦合金一般也稱為兩相鈦合金。盧相含量通常9%~30%。兩相鈦合金具有較好的綜合力學性能,強度
可熱處理強化,高于α鈦合金。熱壓力加工性好,有些α+β鈦合金(如TCll耐熱性也比較好,但該類合金組織穩定性相對α鈦合金較差(指
但隨著β相含量的增多,β相的分解)低β相含量的α+β鈦合金的焊接性能良好。焊接性能逐漸變差。
目前所有鈦合金產品中的60%為Ti-6Al-4V且在飛機結構中鈦合金用量中約占80%左右。如美國第四代戰斗機F22上的鈦合金用量占機體總重量的41%,α+β鈦合金是工業上應用最多的一類鈦合金。如TC4,TCll等分別為發動機前軸頸、盤件、葉片和前機匣等關鍵結構件的資料。Ti-6Al-4V這類鈦合金的典型代表。其中Ti-6Al-4V合金用量就占機體總重量的36%,α+β鈦合金國內的牌號為TC后跟合金序號,如用量最大的TC4.和TCll等。
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