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鈦在鋼鐵冶金行業中的應用

來源:鈦棒,鈦板,鈦合金,鈦管,鈦絲,鈦設備 發布時間:2014-8-27 14:48:58
鈦是一種很強的碳氮化合物形成元素,TiN化合物形成溫度高,在鋼水凝固過程中形 成。除此之外還形成Ti02。鋼中氮和氧含量越少,TiN和Ti02尺寸小,均勻分布能阻止再 加熱時奧氏體晶粒長大;焊接過程中阻止熱影響區晶粒粗化,提高熱影響區沖擊韌度。Ti含量足夠多時,還能生成鈦的氮硫化合物,改變鋼中的硫化物形態,減少鋼的各向異性。
 
也是合金鋼的添加元素,一般加人量不多。中國有滲碳鋼20CrMnTi,合金結構鋼 CrMnTi, MnTiB。彈簧鋼中也有加Ti的,加人量為0. 02%-0. 30%,超高強度馬氏體時效鋼,是美國20世紀60年代研制成功的,有18Ni (Nil8Co8Mo3. 2Ti0.2A10.1, Nil8Co8Mo5Ti0. 4A10. 1; Nil8Co9MoTiO. 6A10.1 及Nil8Col2Mo3.8Til.7A10.1)系列四種,時效后析出細小而均勻的金屬間化合物Ni3Mo、 NbTi等,從而使鋼強化。
    
20世紀80年代發明無鉆馬氏體時效鋼,其中含Ti量為0.7%-1.8%。馬氏體沉淀硬化不銹鋼 OCrl5Ni25Ti2MoAlVB,利用Ni3Al、Ni3 Ti等金屬間化合物強化。如900~ 982X;加熱(3min/mm),淬火后沉淀硬化處理(718t,16h空冷),其抗拉強度為 1083MPa,延伸率為25%,斷面收縮率為40%,使用溫度可達600~700X:,用于航空發動 機受熱耐蝕零件。鐵素體時效不銹鋼,如OOCr26Ni6Mo4CulTi和OC)Cr25Ni9M03Til,經過熱處理后用 于海水淡化、海底采礦、海洋發電、海港設施及艇船建造等。耐熱的鍋爐鋼管的牌號中也有加Ti的,如12Cr2MoWVTiB,12Cr3MoVSiTiB等。合 金元素V、Nb、Ti是鐵素體和強碳化物形成元素,形成細小而彌散的碳化物顆粒,提高鋼 的高溫強度。Nb、Ti和C結合還可降低奧氏體鋼在高溫下和焊接后產生晶間腐蝕的傾向。
 
鑄鋼中也有加的,如Mn6Cr2Ti,在低沖擊磨損情況下,耐磨性可超過高錳鋼。其 作用是鈦能細化鑄態組織,防止晶界碳化物析出,顯著地提高了鋼的塑性和韌性,防止熱 處理脆裂。Ti在奧氏體錳鋼中形成TiC和TiN質點,能提髙加工硬化能力,并部分地抵消磷 過多的危害。但Ti用量不要超過0.4%,超過0.4%,Ti會使鋼變脆,常用量為0.05%-0.1%Ti我國研制的Mn!3VTi髙錳鋼齒板,其使用壽命較常用的Mnl3鋼有很大提高。
 
功能合金鋼中有Ni-Co>Ti系合金鋼已經實用,Ni32Col0Ti4 (原子分數)鐵磁性形狀記 憶鋼,時效時析出Ni3Ti相。減振鋼中加人1.3%Ti,生成TiC,減少C對減振性能的影 響,如20Mnl7Ti0.8鋼,具有良好的減振性。在室溫和常壓下能迅速吸氫,在適當加溫或 減壓時又    能放氫的儲氫合金鋼,如Ti-Fe系鋼性能良好。日本開發的Ti-RE鋼,含Ti童為0.9%-1.05%,儲氫性能達180mL/g以上,鋼很容易活化。鈦-氧化物儲氫鋼,是把 Fe7Til0O3彌散到FeTU 0c=l. 02-1. 30)鋼中,活化容易,氫化速度快,吸放氫量大。
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