鈦及鈦合金的主要分類及航空應用
發(fā)布日期:2016-5-4 14:20:07
鈦合金: 鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金。鈦合金因具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用于各個領域,是較為理想的航天工程結構材料。
鈦合金有三種基體組織,鈦合金也就分為以下三類:α合金,(α+β)合金和β合金。中國分別以TA、TC、TB表示。研究范圍還包括鈦合金的成形技術、粉末冶金技術、快速凝固技術、鈦合金的軍用和民用等。鈦是單質,鈦合金是混合物。因此鈦合金具有更多樣的性質和更廣泛的用途。鈦棒及鈦合金是一種新型結構材料,它具有優(yōu)異的綜合性能,如密度小(~4.5g·cm-3),比強度和比斷裂韌性高,疲勞強度和抗裂紋擴展能力好,低溫韌性良好,抗蝕性能優(yōu)異,某些鈦合金的最高工作溫度為550度,預期可達700度。鈦板的特性中,令人稱道的是它擁有相當良好的抗腐蝕能力,它的抗蝕性幾乎和鉑接近,可以抵抗酸,氯氣,甚至在大名鼎鼎的王水中也完好無損。此外,鈦的另一個特性是擁有很高的強度 - 重量比,他是一種重量輕,卻擁有高強度的金屬。純鈦的延性良好,容易加工,表面呈銀白色金屬光澤。熔點高,是良好的耐火金屬材料。
它在航空、航天、化工、造船等工業(yè)部門獲得日益廣泛的應用,發(fā)展迅猛。輕合金、鋼等的(σ0.2/密度)與溫度的關系,鈦合金的比強高于其他輕金屬、鋼和鎳合金,并且這一優(yōu)勢可以保持到500oC左右,因此某些鈦合金適于制造燃氣輪機部件。鈦產(chǎn)量中約80%用于航空和宇航工業(yè)。例如美國的B-1轟炸機的機體結構材料中,鈦合金約占21%,主要用于制造機身、機翼、蒙皮和承力構件。F-15戰(zhàn)斗機的機體結構材料,鈦合金用量達7000kg ,約占結構重量的34%。波音757客機的結構件,鈦合金約占5%,用量達3640 kg。麥克唐納·道格拉斯(Mc-Donnell-Dounlas)公司生產(chǎn)的DC10飛機,鈦合金用量達5500kg,占結構重量的10%以上。在化學和一般工程領域的鈦用量:美國約占其產(chǎn)量的15%,歐洲約占40%。由于鈦及其合金的優(yōu)異抗蝕性能,良好的力學性能,以及合格的組織相容性,使它用于制作假體裝置等生物材料。