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钛合金优点(钛合金优点与缺点)

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钛合金优点(钛合金优点与缺点)摘要: 钛合金有哪些优缺点钛合金的优势钛合金有哪些优缺点钛合金具有质量轻、比强度高、耐腐蚀性好等优点,缺点包括价格昂贵、成形性不好及焊接性能差等问题。钛的密度是4.51g/cm3,为钢的5...
  1. 钛合金有哪些优缺点
  2. 钛合金的优势

钛合金有哪些优缺点

钛合金具有质量轻、比强度高、耐腐蚀性好等优点,缺点包括价格昂贵、成形性不好及焊接性能差等问题。

钛的密度是4.51g/cm3,为钢的57%,只是钢的一半多一点,不到铝的两倍,强度比铝大三倍,钛合金的比强度是常用工业合金中最大的,钛合金的比强度是不锈钢的3.5倍,是铝合金的1.3倍,是镁合金的1.7倍

钛合金的优势

钛合金的良好性能和特点优势

十大特点

  一、密度小,比强度高

  金属钛的密度为4.51g/cm3,高于铝而低于钢、铜、镍,但比强度位于金属之首。

  二、耐腐蚀性能

  钛是一种非常活泼的金属,其平衡电位很低,在介质中的热力学腐蚀倾向大。但实际上钛在许多介质中很稳定,如钛在氧化性、中性和弱还原性等介质中是耐腐蚀的。这是因为钛和氧有非常大的亲和力,在空气中或含氧的介质中,钛表面生成一层致密的、附着力强、惰性大的氧化膜,保护了钛基体不被腐蚀。即使由于机械磨损也会很快自愈或重新再生。这表明了钛是具有强烈钝化倾向的金属。介质温度在315℃以下钛的氧化膜始终保持这一特性。

  为了提高钛的耐蚀性,研究出氧化、电镀、等离子喷涂、离子氮化、离子注入和激光处理等表面处理技术,对钛的氧化膜起到了增强保护性作用,获得了所希望的耐腐蚀效果。针对在硫酸、盐酸、甲胺溶液、高温湿氯气和高温氯化物等生产中对金属材料的需要 ,开发出钛-钼、钛-钯、钛-钼-镍等一系列耐蚀钛合金。钛铸件使用了钛-32钼合金,对常发生缝隙腐蚀或点蚀的环境使用了钛-0.3钼-0.8镍合金或钛设备的局部使用了钛-0.2钯合金,均获得了很好的使用效果。

  三、耐热性能好

  新型钛合金可在600℃或更高的温度下长期使用。

  四、耐低温性能好

  钛合金TA7(Ti-5Al-2.5Sn),TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等为代表的低温钛合金,其强度随温度的降低而提高,但塑性变化却不大。在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性,避免了金属冷脆性,是低温容器,贮箱等设备的理想材料。

  五、抗阻尼性能强

  金属钛受到机械振动、电振动后,与钢、铜金属相比,其自身振动衰减时间最长。利用钛的这一性能可作音叉、医学上的超声粉碎机振动元件和高级音响扬声器的振动薄膜等。

  六、无磁性、无毒

  钛是无磁性金属,在非常大的磁场中也不会被磁化,无毒且与人体组织及血液有好的相溶性,所以被医疗界***用。

  七、抗拉强度与其屈服强度接近

  钛的这一性能说明了其屈强比(抗拉强度/屈服强度)高,表示了金属钛材料在成形时塑性变形差。由于钛的屈服极限与弹性模量的比值大,使钛成型时的回弹能力大。

  八、换热性能好

  金属钛的导热系数虽然比碳钢和铜低,但由于钛优异的耐腐蚀性

1、强度高,钛合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右,仅为钢的60%,纯钛的密度才接近普通钢的密度,一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。

2、热强度高,使用温度比铝合金高几百度,在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450~500℃的温度下长期工作这两类钛合金在150℃~500℃范围内仍有很高的比强度,而铝合金在150℃时比强度明显下降。钛合金的工作温度可达500℃,铝合金则在200℃以下。

3、抗蚀性好,钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作,其抗蚀性远优于不锈钢;对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强;对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。

4、低温性能好,钛合金在低温和超低温下,仍能保持其力学性能。低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。因此,钛合金也是一种重要的低温结构材料。

5、化学活性大,钛的化学活性大,与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。

6、导热弹性小,钛的导热系数λ=15.24W/(m.K)约为镍的1/4,铁的1/5,铝的1/14,而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50%。