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纯钛TA1TA2与钛合金TC4区别?

时间:2022-06-24 23:03 来源:admin 作者:admin 浏览:

  工业纯钛按其杂质含量的不同,分为TA1、TA2和TA3三个牌号。这三种工业纯钛的间隙杂质元素是逐渐增加的,故其机械强度和硬度也随之逐级增加,但塑性、韧性“相应下降。

  工业上常用的工业纯;钛!是TA2,因其耐蚀性能和综合力:学性能适中。对耐磨和强度要求较高时可采用TA3。对要求较好的成型性能时可用T“A1。

  TA1、TA2在铁量ω为0.095%、氧含量ω为0.08%、氢含。量ω为0. 0009%、氮含量?ω为0.0062%、时,具有很”好的低温韧性和高的;低温强度,可用作-253℃以下的低温结构材料。

  TA1、TA2 区别在于后者铁和氧的含量要高一些,因此TA2 的强度比 TA1 要高。

  而TC4代表的是大部分低温钛合金,它的强度:会随温度的降低而提高,但塑性变化:却不大。在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性,避免了金属冷脆性,这使它成为低温容器,贮箱等设备的理想材料。

  钛合金一般是按其组织来命名的,即α钛合金(含近α钛合金)、β钛合金及(α+β)钛合金。中国国家标准中分别用TA、TB、TC作为字头表示、钛合、金的类型,然后跟着一个数!字代表合金序号,如TA代表α型钛合金,TA7钛合,金为Ti:5Al-2.5Sn合金;TB代表β钛合金,TB2为Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al合金;TC代表α+β型合金,如TC4钛合金为Ti-6Al-4V合金。

  α钛合金,主要?含有α稳定元素,在室温稳定状。态下,基本为α相的钛合金,如工业纯钛。(TA0、TA1、TA2、TA3)和TA7(Ti-5Al-5Sn)。α钛合金主要应用于化!工、石化和加工?工业,在这些工业中首要考虑的是合金的耐腐蚀性能和可加工变形能力,工业纯钛(TA0-TA3四;种),TA9钛合金含钯合金(TA9钛钯合金)和含少量的钼和镍合金(TA10钛钼镍合金)为首选。

  近α钛合金,这类钛合金中加入少量β稳定元素,在室,温稳定状态下,退火组织中包含少量β相或金属间化合物,一般不超过10%,如TA11(Ti-8Al-1Mo-1V),这是美国开发。的钛合金,用于高,温状!态下使用,但铝含量高会导致热盐?效应力腐蚀问题;TA15(Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr)是俄罗斯开发的BT20合金。TA11钛合金与TA15钛合金为相类似合金,后者;降低了铝含量增加、了锆,这样就保持耐热性并改善了热盐效应力腐蚀。α+化合物合金TA13(Ti-2.5CU)是英国开发的IMI230合金。

  α+β钛合金,含有较多的β稳定元;素,在室温稳定状;态下,由α及β。相所!组成的钛合金。β含量一般为10%-50%。α+β钛合?金有中等强度,并可热处理强化,但焊接性能较差。根据!钼当?量不同,此类合金又可分成马氏体型和过渡型。其中典型合金Ti-6Al-4V,该合金是美国水城兵工厂与1954年研制成的,广泛用于,宇?航工业,该合金产品占钛合金产量的55%-65%,可用于生产各种大规格航空锻件和零件,Ti-6Al-4V合金由于他具有优良的综合性能,研究,的最为深入,使用的时间最长,应用的领域最广泛,所以该合金诞生半个世纪以来一直保持旺盛的生命力。中国牌号为TC4,美国钛金属公司所属“Timet分部牌号为Ti-6Al-、4V,美国活性金属公司为RMI6Al4V,英国钛金属公司为IM!I318,俄罗斯?为BT6,日本住友为ST-”Al40,法国、为TA6V,德国为LT31.

  钛。合金添加元素,利用钼当量[Mo1]ep和铝当量[Al]ep来表达:α与近α钛合金[Mo1]ep为12-13,[Al]e?p为5-8;α+β钛合金[Mo1]ep为5-12,[Al]ep为。6-30;β钛合金(亚稳合金)[Mo1]ep为12-25,[Al]ep为5-8。更适合设计者需要是按强度分类,可分为低强度、普通强度、中等强度、高强度、最高强度分类。

  工业纯钛是钛含量不低于99%,并含有少量铁、氧、碳、氮、氢等杂。质的:致密金属钛。杂质对纯钛的力学性能影响最明显的是氧、氮和铁,尤其是氧。氢与钛的反“应是、可逆的,氢对钛的性能影。响主要表现“为“氢脆”,通常规定氢含量不得超过0.03%-0.05%氢。工业:纯钛在常温虽是密排、六方晶格(α),但其轴比小(c/a=1.587),有较好的可加工性。纯钛的成型性能和焊接性能好,对热处理不、敏感。

  工业纯钛作?为外科植入物金属材料已经列入ISO5832-2-1999国际标准,满足长期植入物的材料应有下列基本要求:抗腐蚀、生物相容、优越的抗拉强度、耐疲劳和有良好的韧性、弹性磨具、抗磨损以及令人满意的价格。

  耐腐蚀钛合金适合于在强腐蚀性介质中应用,主要为低强合金。在非宇航领域中主要是利用耐腐蚀性能好这一优点。耐蚀钛合金提高了工业纯钛在还原性介质中(如盐酸、硫酸、磷酸、草酸和甲。酸)的耐腐蚀能力,目前成熟的钛钼、钛钯、钛钼镍、钛镍、钛钽等!合金。

  钛钼合金是研究。最早:(1952年)的,他在还原性的盐酸中具有优异的耐腐蚀性,Ti-30M。o”合金在沸腾的、5%碳酸、沸腾的5%硫酸、沸腾10%磷酸、沸腾的10%醋酸和”沸腾50%甲酸中,一般最大的腐蚀率为0.0254-0.0508mm/a.而纯钛在;93.3℃!的10%!硫酸溶液中腐蚀率达到38.1-50.8mm/。a;Ti-!30Mo合金在氧化性介质”中耐?腐蚀性较差。由于加入高密度的钼铪合金的熔炼、加工和焊接带,来一定;的空难。由钛;钼合金又派生除出了钛钼铌、钛钼锆、钛钼、钯等耐腐:蚀钛合;金。

  TA9钛!钯合金在氧化性介质中具有优良的耐腐蚀性。对还原性介质也有一定的耐腐蚀能力,尤其能改善其在高氯离子浓度介质中的抗缝隙腐蚀能力。TA9钛合?金含0.2%钯,TA9钛钯合金在5%沸腾硫酸中,可以使腐蚀。率从48.26mm/a(工业纯钛)降,低到0.508mm/a,耐腐蚀能力提高约;95倍。该合金具有良好的加工、成型和焊接性能,但含有贵,金属钯,成本高。

  β钛”合金,这类钛“合金中含有足够多的β稳定元素,在适当冷却速度下室温组织全部为β相,通常又“可分为、可热处理β钛合金(亚稳定β钛合金)和稳定β钛合金。可热处理β钛合金,在淬火状况下有非常好的工艺塑性,可以,进行”板材冷。成型,并能通过时效处理获得高达1300-1400MPa的室温抗拉强度。

  TA10钛钼镍合金名义成分为Ti-0.3Mo-,0.8Ni,是20实际70年代中期美国研究开发的Ti-12合金,是一种抗缝隙腐蚀的!钛合金,该合金在300℃的抗“拉强度比纯钛高一倍,抗还原性介质的腐;蚀能力明显提高,在150-200℃的氯化物中不发生缝隙腐蚀。

  钛钽合金(Ti-5Ta)是俄罗斯以4204合金牌号、日本神户制钢以KS50Ta牌号生产的抗硝酸腐蚀的α型!钛合金。该合金具有良好的工艺性能和焊接性能,在100-200℃流动的硝酸中腐蚀率低于0.1mm/a。已在硝酸回收装置和核燃料后处理工序得到了应用。

  按强度分类的低强度钛合金主要用于耐蚀“环境,其他钛合金用于结构件,称结构钛合金。普通强度钛合金(约500MP;a),主要包括工业纯钛、Ti-2Al-1.5Mn(TC1)、和Ti-3Al-2.5V(TA18),获得了广泛的应用。由于加工成型性能和可焊接性能好,合金用于制作各种航空板材零件和液压管等,以及自行车民。用产品。中等强度钛合金(约900MPa)的典型合金是Ti-6Al-4V(TC4),广泛用于宇航钛合金工业。板材高;强度钛合金是室温抗拉强度在1100MPa以上,由近β钛合金和亚稳定β钛合金组成,主要用来代替飞机结构中常用的高强度结构钢,其典型合金有了Ti-13V-11Cr-3Al、Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn和Ti-10V-2Fe-3Al合金等。

  耐热钛、合金是适合于在较高温度下长期工作的钛合金。它在整个工作温度范围内具有较高的瞬时个持久强度。室温下有较好的塑性、较好的蠕变抗力和良好的热稳定性。在室温与高温下均有好的抗疲劳性能。主要用来制造压压气机中的盘、叶片、进气机匣以及;飞机构件。已得到应用的耐热钛合金固溶强化α+β型和近α型,钛合金。能在500℃以下长期工作的α+β型耐热钛合金,他们都含有较多的α稳定元素,铝当量都在6以上。加入适当的β稳定元素,使合金在高温下不仅显示高的瞬时强度,而且具有足够的塑性,典型的合金有TC4(Ti-6Al-4V),TC6(Ti-6Al-2.5Mo-2Cr-0.5Fe-0.3Si)和TC11(Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si)。在500℃以下长期工作的α型耐热钛合金,它们都含有少量α稳定元素。铝当量几乎。都在:7以上,在平衡状态下合金有更多的α相,因此这些合金在500℃!以上具有更高。的蠕变抗力和更好的抗疲劳性和断裂韧度。由于;近α型合金具有这些优良的综合性能,而使其成为耐热合金的主要;体系。典型的合金有Ti-8Al-1Mo-1V(美国Ti-811)、Ti6A“l-2Zr-1Mo-1V(俄罗斯BT20)、Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo(美国Ti-”6242)和Ti-5.5Al-3.5Sn-3Zr-1Nb-0.3Mo-0.3Si(英国IMI-829)。

  低温钛合金是适合于低温下使用的α和α+β钛合金。该类合金随温度的降低而增加、韧性随温度的降低而很少下降,可作低温结:构件。低温钛合金发展趋势是将氧含量由0.2%(普通;级)。降至0.12%,形成极低间隙级钛合金(ELI)。能在超低温(<77K)下使用。典型的合“金有Ti-5Al-2.5Sn(E。LI)。美国上世纪60年代初研制的Ti-5Al-2.5S!n(ELI为美军标的MIL”-9047),中国上世纪70年代末仿制成功该合金,称TA7钛合、金,Ti-5Al-2.5Sn(ELI)合金特别适用于在-255℃的低温下工作的液体燃料储存容器。钛合金的牌,号、品种很多,超过100种。工业上可?利用的用40-。50种,最常用的也就十!多种。其中包括各种不同品味工业纯钛和被精选出的钛合金,如Ti-6AL-4V,Ti-5AL-2.5Sn,Ti-2AL-1.5Mn,Ti-3AL-2.5V,Ti-6AL-2Sn-4Zr-2Mo,Ti-6AL-2Sn-4Zr-6Mo,Ti-:8AL-1Mo-1V,Ti-13V-11Cr-3AL,Ti-15V—3Cr-3AL-Sn和Ti-10V-2Fe-3AL以及Ti-0.20Pd、Ti-0.3Mo。-0.8Ni等。然而对大;多“数,国家来说,前两”个重要合金(Ti”-。6Al-4V;Ti-5Al-2.5Sn)是为最典型的,也是世界各国公认的。返回搜狐,查看更多

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