材料钛合金(材料钛合金方向硕士就业)
钛合金属于什么材料
钛合金是一种新型的材料,其是由钛加以其他元素而组成的合金。钛有两种同质异晶体,为别为密排六方结构α钛以及体心立方的β钛,其α钛的温度为882摄氏度以下,则β钛的温度为882摄氏度以上。
此外,钛在20世纪50年代的时候才发展起来,钛合金具有耐腐蚀性、耐热性高等多种特点,在许多领域中被广泛应用。
在此之后,人们深刻认识到了钛合金材料的重要性,因此对其进行了长时间的研发,现在并得以应用以及实施。我们所知道的航空材料大部分都是由钛合金所制成的,我们都知道穿越大气层会产生强大的高温,钛合金刚好对高温有很大的免疫性,所以这也使钛合金成为航空领域中不可缺少的一种材料。
钛合金本身也是一种金属元素制作而成的材料,钛合金当中主要添加的就是钛元素,当然也会添加其他的一些元素,
当然钛合金也是非常重要的材料,这种材料耐腐蚀性是非常强的,而且强度比较高,耐热性也是非常不错的。
钛合金的特点和优点
一、优点
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%。
二、缺点
1、钛及钛合金主要限制是在高温与其它材料的化学反应性差。此性质迫使钛合金与一般传统的精炼、熔融和铸造技术不同,甚至经常造成模具的损坏。
2、钛合金的价格变的十分昂贵。因此它们刚开始大多用在飞机结构、航空器,以及用在石油和化学工业等高科技工业。
钛及钛合金材料特点有哪些
钛及钛合金具有许多优良特性,主要体现在如下几个方面:
1.强度高。钛合金具有很高的强度,其抗拉强度为686—1176MPa,而密度仅为钢的60%左右,所以比强度很高。
2.硬度较高。钛合金(退火态)的硬度HRC为32—38。
3.弹性模量低。钛合金(退火态)的弹性模量为1.078×10-1.176×10MPa,约为钢和不锈钢的一半。
4.高温和低温性能优良。在高温下,钛合金仍能保持良好的机械性能,其耐热性远高于铝合金,且工作温度范围较宽,目前新型耐热钛合金的工作温度可达550—600℃;在低温下,钛合金的强度反而比在常温时增加,且具有良好的韧性,低温钛合金在-253℃时还能保持良好的韧性。
5.钛的抗腐蚀性强。钛在550℃以下的空气中,表面会迅速形成薄而致密的氧化钛膜,故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及强碱中,其耐蚀性优于大多数不锈钢。