0.1目
余量%
α钛合金
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钛含量 | 余量% | 品种 | α钛合金 |
牌号 | AMS 4966 | 产地 | 宝鸡 |
杂质含量 | 0.1% | 粒度 | 0.1目 |
其他规格 | 默许规格 |
1、钛合金
钛合金是以钛为根底参加其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛,882℃以上为体心立方的β钛。
合金元素依据它们对相变温度的影响可分为三类:
①安稳α相、进步相改动温度的元素为α安稳元素,有铝、碳、氧和氮等。其间铝是钛合金首要合金元素,它对进步合金的常温文高温强度、下降比重、增加弹性模量有显着效果。
②安稳β相、下降相变温度的元素为β安稳元素,又可分同晶型和共析型二种。前者有钼、铌、钒等;后者有铬、锰、铜、铁、硅等。
③对相变温度影响不大的元素为中性元素,有锆、锡等。
氧、氮、碳和氢是钛合金的首要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显着强化效果,但却使塑性下降。一般规则钛中氧和氮的含量别离在0.15~0.2%和0.04~0.05%以下。氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会发生氢化物,使合金变脆。一般钛合金中氢含量控制在 0.015%以下。氢在钛中的溶解是可逆的,可以用真空退火除掉。
钛是同素异构体,熔点为1668℃,在低于882℃时呈密排六方晶格结构,称为α钛;在882℃以上呈体心立方晶格结构,称为β钛。运用钛的上述两种结构的不同特色,增加恰当的合金元素,使其相变温度及相分含量逐步改动而得到不同安排的钛合金(titanium alloys)。室温下,钛合金有三种基体安排,钛合金也就分为以下三类:α合金,(α+β)合金和β合金。我国别离以TA、TC、TB表明。
它是α相固溶体组成的单相合金,不论是在一般温度下仍是在较高的实践运用温度下,均是α相,安排安稳,耐磨性高于纯钛,抗氧化才能强。在500℃~600℃的温度下,仍坚持其强度和抗蠕变功用,但不能进行热处理强化,室温强度不高。
它是β相固溶体组成的单相合金,未热处理即具有较高的强度,淬火、时效后合金得到进一步强化,室温强度可达1372~1666 MPa;但热安稳性较差,不宜在高温下运用。
它是双相合金,具有杰出的归纳功用,安排安稳性好,有杰出的耐性、塑性和高温变形功用,能较好地进行热压力加工,能进行淬火、时效使合金强化。热处理后的强度约比退火状况进步50%~100%;高温强度高,可在400℃~500℃的温度下长时间作业,其热安稳性次于α钛合金。
三种钛合金中最常用的是α钛合金和α+β钛合金;α钛合金的切削加工性最好,α+β钛合金次之,β钛合金最差。α钛合金代号为TA,β钛合金代号为TB,α+β钛合金代号为TC。
钛合金按用处可分为耐热合金、高强合金、耐蚀合金(钛-钼,钛-钯合金等)、低温合金以及特殊功用合金(钛-铁贮氢材料和钛-镍回忆合金)等。典型合金的成分和功用见表。
热处理 钛合金经过调整热处理工艺可以获得不同的相组成和安排。一般以为细微等轴安排具有较好的塑性、热安稳性和疲劳强度;针状安排具有较高的耐久强度、蠕变强度和断裂耐性;等轴和针状混合安排具有较好的归纳功用。
钛合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右,仅为钢的60%,纯钛的密度才挨近普通钢的密度,一些高强度钛合金超越了许多合金结构钢的强度。因而钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料,见表7-1,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零部件。飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都运用钛合金。
运用温度比铝合金高几百度,在中等温度下仍能坚持所要求的强度,可在450~500℃的温度下长时间作业这两类钛合金在150℃~500℃范围内仍有很高的比强度,而铝合金在150℃时比强度显着下降。钛合金的作业温度可达500℃,铝合金则在200℃以下。
钛合金在湿润的大气和海水介质中作业,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、*化物、*的有机物品、硝酸、硫酸等有优秀的抗腐蚀才能。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。
钛合金在低温文超低温下,仍能坚持其力学功用。低温功用好,空隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能坚持必定的塑性。因而,钛合金也是一种重要的低温结构材料。
钛的化学活性大,与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、*气等发生激烈的化学反应。含碳量大于0.2%时,会在钛合金中构成硬质TiC;温度较高时,与N效果也会构成TiN硬质表层;在600℃以上时,钛吸收氧构成硬度很高的硬化层;氢含量上升,也会构成脆化层。吸收气体而发生的硬脆表层深度可达0.1~0.15 mm,硬化程度为20%~30%。钛的化学亲和性也大,易与冲突表面发生粘附现象。
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%。钛合金的弹性模量约为钢的1/2,故其刚性差、易变形,不宜制造细长杆和薄壁件,切削时加工表面的回弹量很大,约为不锈钢的2~3倍,形成刀具后刀面的剧烈冲突、粘附、粘结磨损。