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鈦及鈦合金耐蝕性能在不同介質中的表現

來源:鈦棒,鈦板,鈦合金,鈦設備,鈦管,鈦絲 發布時間:2014-5-26 11:31:58

一些鈦合金(如Ti-5Al-2. 5SnELI)的強度隨溫度的降低而提高,但塑性降低得不多,在低溫下仍有較好的延性及韌性,適宜在超低溫下使用。可用于液氫、液氧火箭發動機上,或在載入飛船上 作超低溫容器和貯箱使用。 通常鋁在150度、不銹鋼在310度即失去了原有性能,而鈦合金在500-600度左右仍保持良好的力學性能。當飛機速度達到2. 7馬赫時,飛機結構表面溫度達到250度,鋁合金和鎂合金已不能使用,而鈦合金則能滿足要求。鈦的耐熱性能好,它用于航空發動機壓氣機的盤和葉片以及飛機后機身的蒙皮。

本身沒有磁性,不含鐵的鈦合金也沒有磁性,所以,能有效避免磁干擾。用于潛艇殼體,不會引起水雷的爆炸。除用于國防、 空軍、武器制造外,還廣泛應用于鐵路工程、通信、航天、航空、 高新技術實驗室、醫院(掃璜、X射線、磁共振成像、心電圖、陰極射線顯像管)、醫藥、核工業、核磁共振、磁譜儀、高特斯拉的 磁體、戶外作業、碼頭建設、潛水、化工、消防、海水淡化、造 船、離岸石油天然氣平臺、鹽業等。

第一種,a (密排六方晶格)與(3 (體心立方晶格)都是連續 固溶體系。這樣的二元系只有兩個,即Ti-Zr系和Ti-Hf 系。鈦之所以與鋯、鉿形成和連續固溶體。是因為鈦、鋯、鉿 在周期表中是同族元素。其原子的外層電子結構一樣,晶格類型相同,原子半徑相近等。可以設想,Ti-Zr-Hf這個三元系也將形成三元連續固溶體。

元系有4個,這就是Ti-Mo系、Ti-V系、Ti-Nb系和Ti-Ta系。由于 Mo、V、Nb, Ta這4個金屬只有一種晶型,即體心立方晶格,所以它們只與具有相同晶型的P-Ti形成連續固溶體,而與密排六方晶格的Ti就形成有限固溶體,當欽與鉬、釩、鈮、鉭組成多元合金時,也將形成多元的連續固溶體和a為有限固溶體。

第三種,在固態發生包析反應和形成一個或幾個金屬化合物體系。形成這種相圖的二元系有Ti-Al、Ti-Sn、Ti-Ce、Ti-B、 Ti-C等。其前三個系的固溶體區間較寬,在耐熱鈦合金中有重 要意義。

鈦的鈍性取決于氧化膜的存在,它在氧化性介質中的耐蝕性比在還原介質中要好得多.在還原性介質中能發生快速腐蝕。鈦在一些腐蝕性介質中耐蝕性能優越,如海水、濕氯氣、亞氣酸鹽及次氯 酸鹽溶液、硝酸、鉻酸、金屬氯化物、硫化物以及有機酸等。可 是,在與鈦反應產生氫的介質(例如鹽酸和硫酸)中,鈦通常能較快腐蝕。但如果在酸中加入少量的氧化劑會使鈦形成一層鈍化膜. 延遲其腐蝕,所以在強硫酸-硝酸或鹽酸-硝酸的混合液里,甚至在含游離氯的鹽酸中,鈦都是耐腐蝕的。鈦的保護性氧化膜經常是當 金屬碰到水時形成的,即使少量的水或以水蒸氣存在也能形成。如果把鈦暴露于完全沒有水的強氧化性環境里,就能發生快速氧化并產生劇烈的燃燒。鈦合金與含過量氧化氮的發煙硝酸,鈦與干氯氣的反應就發生過這類行為。

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