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钛合金材料热处理工艺有哪些优势和特点

钛合金材料有低强高塑性、中强和高强之分,为200(低强)~1300(高强)兆帕,但大体上可以把钛合金材料看作是高强合金。它们比被认为是中强的铝合金的强度为高,在强度上已完全可以取代某些型号的钢材。与铝合金在150℃以上的温度下强度迅速下降相比,某些钛合金材料在600℃仍能保持良好的强度。 

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钛合金材料致密金属钛由于质量轻,比铝合金强度高,能在高温下保持比铝为高的强度而受到航空工业的高度重视。鉴于钛的密度为钢的57%,其比强度(强度/重量比或强度/密度比皆称比强度)高,抗腐蚀、抗氧化、抗疲劳能力均强,钛合金材料的3/4用作以航空结构合金为代表的结构材料,1/4主要用作耐蚀合金。

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另外钛合金材料具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好。另外,钛合金材料的工艺性能差,切削加工困难,在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差,生产工艺复杂。钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要,使钛工业以平均每年约 8%的增长速度发展。目前世界钛合金材料加工材年产量已达4万余吨'钛合金材料牌号近30种。使用最广泛的钛合金材料是Ti-6Al-4V(TC4)'Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。

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我们知道钛合金材料在常温下的空气中十分稳定,当加热到400~550℃时,则在表面生成一层牢固的氧化膜,起防止进一步氧化的保护作用。钛吸收氧、氮、氢的能力很强,这类气体是对金属钛十分有害的杂质,即使含量甚微(0.01%~0.005%)也能严重影响它的力学性能。在钛的化合物中以二氧化钛(TiO2)最有实用价值。Ti02对人体呈惰性,无毒害,它具有一系列优良的光学性质。Ti02不透明,光泽度与白度高,折射率与散射力大,遮盖力强、分散性好,制成的颜料为白色粉末,俗称钛白,应用甚广。


目前钛合金材料的生产技术不断提高,对钛合金材料的使用方面有着重要的影响,目前许多国家建立完整的钛合金材料产业链,对整个钛合金材料的发展和技术研究都有着重要的意义。在钛合金材料的市场上,许多国家对钛合金材料的研发技术投入每年增加,目的在于提高钛合金材料的更多性能。



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