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钛合金的种类及应用

发布时间:2021-01-30

  钛合金还可分为变形合金、铸造钛合金及粉末冶钛合金等。按制备工艺分类。
 
  α钛和β钛,钛有两种同素异构体。即在882.5℃以下为具有密排六方晶格的α钛,而在高于882.5℃直到熔点1668℃之间为具有体心立方晶格的β钛。其中在882.50C存在α+β转变,因此882.5℃为α+β的转变温度简称卢相变点。
 
  因此为满足航空、航天等工对资料机械性能的要求, 由于在钛中加入合金元素能提高其性能。
 
  钛合金可分为α、α+β,β钛合金三类,根据热处置后钛合金的金相组织。
 
  1.α钛合金
 
  如铝、锡、锆,退火组织为单一α相固溶体的钛合金称为α钛合金。α钛合金主要含α稳定元素和中性元素。基本上不含或仅含少量的β稳
 
  如钒、钼、锰、铁、铬等。广义的a钛合金可包括在平衡状态下含很少β相的近α钛合金。元素。
 
  组织稳定.焊接性和热稳定性好.是温钛合金发展的方向。由于近α合金具有优异的综合性能,高合金化α钛合金其高温性能好。故大多数高于近α型,例如钛合金Ti-6AI-2Sn-424-2S可用于发动机压气机盘与叶片以及其它工作温度低于524.2S也用于某些机架,如发动机装置架、散热系统等。
 
  但具有较好的低温加工变形性能,低合金化的α钛合金强度虽较低。因而易于加工成丝材薄壁件如用作发动机导风罩等。口钛合金在国的牌号中用TA 后面加上一个合金序号表示,如TA2,TA7等。
 
  2.β钛合金
 
  一般称为β钛合金。广义的卢钛合金包括在平衡状态下具有较多口相的近β从β区淬火后能将β``相保留到室温的高β稳定元素含量的钛合金。
 
  经淬火、时效后可获得很高的室温强度,钛合金、具有较少α相的介稳定β钛合金和不含α相的全β钛合金。工业上实际应用的多是近α钛合金和介稳定β``钛合金。β钛合金具有良好的变形加工性能。并具有强度和断裂韧度之间的良好组合,以及较高的应力腐蚀抗。
 
  焊接性能也不好。Ti-10V-2Fe-3AI应用最广的近β钛合金。该类合金高温组织稳定性差。具有优异的抗疲劳性能,重主要应用于飞机的起落架。
 
  如TB2,TB6等。β钛合金在国用TB后跟合金序号表示。
 
  3.α+β钛合金
 
  其平衡状态下的组织以α相为主,α+β钛合金一般也称为两相钛合金。卢相含量通常9%~30%。两相钛合金具有较好的综合力学性能,强度
 
  可热处理强化,高于α钛合金。热压力加工性好,有些α+β钛合金(如TCll耐热性也比较好,但该类合金组织稳定性相对α钛合金较差(指
 
  但随着β相含量的增多,β相的分解)低β相含量的α+β钛合金的焊接性能良好。焊接性能逐渐变差。
 
  目前所有钛合金产品中的60%为Ti-6Al-4V且在飞机结构中钛合金用量中约占80%左右。如美国第四代战斗机F22上的钛合金用量占机体总重量的41%,α+β钛合金是工业上应用最多的一类钛合金。如TC4,TCll等分别为发动机前轴颈、盘件、叶片和前机匣等关键结构件的资料。Ti-6Al-4V这类钛合金的典型代表。其中Ti-6Al-4V合金用量就占机体总重量的36%,α+β钛合金国内的牌号为TC后跟合金序号,如用量最大的TC4.和TCll等。
 
  可分为低强度高塑性钛合金、中强钛合金、高强钛合金、耐热钛合金等。
 
  钛合金按性能特点分类:
 
  1低强度高塑性钛合金
 
  焊接性也好。如TA2,TA3,TC1等。抗拉强度小于686MPa塑性良好。
 
  2中强度钛合金
 
  抗拉强度为736-981MPa
 
  3高强度钛合金
 
  抗拉强度1030-1373MPa
 
  4耐热钛合金
 
  塑性较好。如TA6,TA7,TC2,TC3等。
 
  如TC4,TC8,TC9,TCll,TBl等。
 
  热强度靠合金化和恰当的加工及热处置来保证。如TC6,TC8,TC9,TCll等工作温度可达到400-500℃

来源:搜钛网


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