钛和钛合金的种类及特点

钛是一种新型金属,钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关, 纯的碘化钛杂质含量不超过0.1%,但其强度低、塑性高。99.5%工业纯钛的性能为:密度ρ=4.5g/立方厘米,熔点为1725℃,导热系数λ=15.24W/(m.K),抗拉强度σb=539MPa,伸长率δ=25%,断面收缩率ψ=25%,弹性模量E=1.078×105MPa,硬度HB195。钛是同素异构体,熔点为1668℃,在低于882℃时呈密排六方晶体结构,称为α钛;在882℃以上呈体心立方晶格结构,称为β钛。

钛合金有三种基体组织,钛合金也就分为以下三类:α合金,(α+β)合金和β合金。国标分别以TA、TC、TB表示,另外钛铝金属间化合物(TixAl,此处x=1)作为一种特殊的钛合金也被广泛的应用。

α钛合金在500℃~600℃的温度下,仍保持其强度和抗蠕变性能,但不能进行热处理强化,室温强度不高。

β钛合金室温强度可达1372~1666 MPa;但热稳定性较差,不宜在高温下使用。

α+β钛合金可在400℃~500℃的温度下长期工作,其热稳定性次于α钛合金。

三种钛合金中 常用的是α钛合金和α+β钛合金;α钛合金的切削加工性 好,α+β钛合金次之,β钛合金 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。

钛及钛合金因其具备密度小、比强度高、热强度高、抗蚀性好、低温性能好、化学活性大、导热系数小、弹性模量小、吸气性能优良等特点。

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

日展钛合金的种类:

如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-1023、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等。

钛材的主要类型及用途:

钛材主要具有以下几种类型:钛棒、钛板、钛丝、钛带、钛管、钛锭等。

钛棒的主要用途

钛棒主要用于机械设备、电镀设备、医用、各种精密机件等行业。

钛板的主要用途

钛板主要用于电子、化工、钟表、眼镜、首饰、体育用品、机械设备、电镀设备、环保设备、高尔夫球及精密加工等行业。

钛丝的主要用途

钛丝主要用于军工、医用、体育用品、眼镜、耳环、头饰、电镀挂具、焊丝等行业。

钛管的主要用途

钛管主要用于环保设备、冷却管、钛发热管、电镀设备、戒指及各种精密电器用管等行业。

钛带的主要用途

钛带主要用于在核电厂,食品加工厂,炼油厂换热器,船用零件和医疗假肢等。

钛加工主要集中在美、日、俄等国,生产企业主要有俄罗斯的上萨尔达冶金联合体fvSMP0),美国的Timet、RTI和AlleghengTeledyne公司,日本的住友、神户制钢和新日铁公司。另外,法国、英国、德国和意大利以及中国也有钛加工企业。

钛产品的理论重量计算公式:

钛的密度为4.51,在钛板,钛棒,钛管,钛带,钛丝以及钛合金板,钛金棒,钛合金管,钛合金带,钛合金丝等钛有色金属制品中,它们密度(比重)都是一样的。

钛棒重量计算公式/钛合金棒重量计算公式:

重量(kg)=半径(mm)×半径(mm)×3.14×长度(mm)×密度÷1000000

例:直径=10 长度=1000

5×5×3.14×1000×4.51÷1000000=0.35kg

钛管重量计算公式/钛合金管重量计算公式:

重量(kg)=(外径—壁厚)×壁厚×0.014×长度(m)

例:外径=20mm 壁厚=2mm 长度=1m

(20-2)×2×0.014×1=0.5kg

钛板重量计算公式/钛合金板重量计算公式:

重量(kg)=长(mm)×宽(mm)×厚(mm)×密度÷1000000

例:长=10 宽=10 厚=10

10×10×10×4.51÷1000000=kg

钛作为电铜、电镍行业中种板应用的主要优点是:

   (1) 钛表面的氧化膜保护了钛不被电解液腐蚀,且又不污染电解液。

   (2)剥离极其容易,减轻了劳动强度。

   (3)成品率提高了30%以上。

   (4)电铜结晶组织致密,表面光滑。

   (5)不易断路烧板。

   (6) 使用寿命在30年以上。

钛及其合金的比强度(强度与重量比)在金属结构材料中是很高的,它的强度与钢材相当,但其重量仅为钢材的57%。另外,钛及其合金的耐热性很强,在500℃的大气中仍能保持良好的强度和稳定性,短时间工作温度甚至还可更高些。