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1.5.3 鈦及其合金 鈦及其合金具有質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高、良好的耐蝕性。鈦及其合金還有很高的耐熱性,實(shí)際應(yīng) 用的熱強(qiáng)鈦合金工作溫度可達(dá)40 00~50 00°C,因而鈦及其合金已成為航空、航天、機(jī)械工程、化工、 冶金工業(yè)中不可缺少的材料。但由于鈦在高溫中異;顫姡埸c(diǎn)高,熔煉、澆注工藝復(fù)雜且價(jià)格 昂貴,成本較高,因此使用受到一定限制。 1.純鈦 3 純鈦是灰白色輕金屬,密度為4.54g/cm,熔點(diǎn)為16 668°C,固態(tài)下有同素異晶轉(zhuǎn)變,在8 882.5 °C以下為 α-Ti(密排六方晶格),882.5°C以上為 β-Ti(體心立方晶格)。 純鈦的牌
號(hào)為TA0、TA1、TA2、TA3。TA0為高純鈦,僅噴霧干燥機(jī)在科學(xué)研究中應(yīng)用,其余三種均含有一 定量的雜質(zhì),稱工業(yè)純鈦。 純鈦焊接性能好、低溫韌性好、強(qiáng)度低、塑性好,易于冷壓力加工。 2.鈦合金 鈦合金可分為三類:α鈦合金、β鈦合金和(α+β)鈦合金。我國(guó)的鈦合金牌號(hào)以TA、TB、TC 后面附加順序號(hào)表示,常用鈦合金的牌號(hào)、化學(xué)成分、力學(xué)性能,見(jiàn)表1.5.3。 (1)α鈦合金 由于 α鈦合金的組織全部為α固溶體,因此組織穩(wěn)定,抗氧化性和抗蠕變性好,焊接性能也 很好。其室溫強(qiáng)度低于 β鈦合金和(α+β)鈦合金,但高溫(50 00~60 00°C)強(qiáng)度比后兩種鈦合金 高。α鈦合金不能熱處理強(qiáng)化,主要是固溶強(qiáng)化來(lái)提高其強(qiáng)度。 ·74· 表1.5.3 常用鈦合金的牌號(hào)、化學(xué)成分、力學(xué)性能 類型 合金 牌號(hào) 化學(xué)成分狀態(tài) 室溫化學(xué)性能,不小于高溫化學(xué)性能 σb/ Mpa δ×100 ψ×10 00 αk/ (J·cm2) 試驗(yàn) 溫度 /°C 瞬時(shí) 強(qiáng)度 σ/ MPa 持久 強(qiáng)度 σ/ M
Pa α 鈦 合 金 TA4TA5TA6TA7TA8Ti-3AlTi-4Al-0.005BTi-5AlTi-5Al-2.5SnTi-5Al-2.5Sn-3Cu-1.5Zr 退 火 45070070080010 00 0251510101050402727258060303020~30 — — 350350500 — — 430500700 — — 40 00 45050 00 β 合 鈦 金 TB1TB2Ti-3Al-8Mo-11CrTi-5Mo-5V-3Cr-3Al 淬火 + 時(shí)效 1300140057 — 101515 — — — — — — α+ β 合 鈦 金 TC1TC2TC4TC6TC9TC10Ti-2Al-1.5MnTi-3Al-1.5MnTi-6Al-4VTi-6Al-1.5Cr-2.5Mo-0.5Fe-0.3SiTi-6.5Al-3.5Mo-2.5Sn-0.3SiTi-6Al-6V-2Sn-0.5Cu-0.5Fe 退 火 6007009509501 11 401 11 501512101091230303023