什麼是鈦合金

2022-02-20 09:55:28 字數 5329 閱讀 8542

1樓:圖蝶科技

鈦是什麼金屬,成分並不高,為何組成鈦合金**卻是那麼貴?

2樓:lily89老師

回答您好!很高興為您解答。

首先要說明的是,是「鈦合金」,而非「太合金」。

鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬。鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金。

鈦合金強度高、耐蝕性好、耐熱性高。20世紀50~60年代,主要是發展航空發動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金。70年代開發出一批耐蝕鈦合金,80年代以來,耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發展。

鈦合金主要用於製作飛機發動機壓氣機部件,其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。

希望我的解答對您有所幫助。

更多3條

3樓:匿名使用者

同意樓上的說法,我贊成。

4樓:

1.鈦合金的發展

鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬,鈦合金因具有比強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用於各個領域。世界上許多國家都認識到杴合金材料的重要性,相繼對其進行研究開發,並得到了實際應用。

第一個實用的鈦合金是2023年美國研製成功的ti-6al-4v合金,由於它的耐熱性、強度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性均較好,而成為鈦合金工業中的王牌合金,該合金使用量已佔全部鈦合金的75%~85%。其他許多鈦合金都可以看做是ti-6al-4v合金的改型。

20世紀50~60年代,主要是發展航空發動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金,70年代開發出一批耐蝕鈦合金,80年代以來,耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發展。耐熱鈦合金的使用溫度已從50年代的400℃提高到90年代的600~650℃。a2(ti3al)和r(tial)基合金的出現,使鈦在發動機的使用部位正由發動機的冷端(風扇和壓氣機)向發動機的熱端(渦輪)方向推進。

結構鈦合金向高強、高塑、高強高韌、高模量和高損傷容限方向發展。

另外,20世紀70年代以來,還出現了ti-ni、ti-ni-fe、ti-ni-nb等形狀記憶合金,並在工程上獲得日益廣泛的應用。

目前,世界上已研製出的鈦合金有數百種,最著名的合金有20~30種,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[2,4]。

鈦合金可以分為α、α+β、β型合金及鈦鋁金屬間化合物(tixal,此處x=1)四類。2. 鈦合金的新進展

近年來,各國正在開發低成本和高效能的新型鈦合金,努力使鈦合金進入具有巨大市場潛力的民用工業領域陽。國內外鈦合金材料的研究新進展主要體現在以下幾方面。

(1)高溫鈦合金。

世界上第一個研製成功的高溫鈦合金是ti-6al-4v,使用溫度為300-350℃。隨後相繼研製出使用溫度達400℃的imi550、bt3-1等合金,以及使用溫度為450~500℃的imi679、imi685、ti-6246、ti-6242等合金。目前已成功地應用在軍用和民用飛機發動機中的新型高溫鈦合金有.

英國的imi829、imi834合金;美國的ti-1100合金;俄羅斯的bt18y、bt36合金等。表7為部分國家新型高溫鈦合金的最高使用溫度

什麼是鈦合金?

5樓:北京創典文化

作為生物合金的鈦合金,包括純鈦和鈦鋁釩合金。這種鈦鋁釩合金的機械效能較好,除了鈷合金外,它是耐腐蝕性和生物相容性最好的合金材料。

鈦合金的最大優點是它的密度較低,主要是因為它裡面含有密度小的鋁和釩。這樣,鈦合金就與人體骨胳相接近,植入人體後的舒適性比其他合金高。此外,它的彈性模量為不鏽鋼和鈷合金的一半,比較接近自然骨,因而可減少接合面上的附加應力,延長了使用壽命。

6樓:4g你還好嗎

鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質異晶體:882℃以下為密排六方結構α鈦,882℃以上為體心立方的β鈦。

鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬,鈦合金強度高、耐蝕性好、耐熱性高。20世紀50~60年代,主要是發展航空發動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金。

70年代開發出一批耐蝕鈦合金,80年代以來,耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發展。鈦合金主要用於製作飛機發動機壓氣機部件,其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。

什麼是鈦合金?

7樓:hell冷弦

鈦合金p 概念定義: 以鈦為基加入其他合金元素組成的合金稱作鈦合金。鈦合金具有密度低、比強度高、抗腐蝕效能好、工藝效能好等優點,是較為理想的航天工程結構材料。

研究範圍: 鈦合金可分為結構鈦合金和耐熱鈦合金,或α型鈦合金、β型鈦合金和α+β型鈦合金。研究範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。

(一) 發展過程

50年代初~70年代初

需求動力: 為滿足航空工業對材料的需求,鈦合金受到重視並得以發展,技術基礎主要是冶金學和工藝學。

主要特點: 該階段的特點是從材料的探索研究逐步轉向應用。主要材料有ti-6al-4v、ti-5al-2.5sn等,主要用於航空發動機、航天用壓力容器、發動機殼體等。

典型成果和產品:典型材料:ti-6al-4v, ti-5al-2.5sn

70年代~90年代

需求動力: 鈦合金應用領域的擴大,使鈦工業得到迅速發展,新工藝和新技術推動鈦合金成形工藝的發展。

主要特點: 該階段的特點:(1)鈦在航空航天工業應用量不斷增加,在其它行業如海洋工程、化工、電力、冶金、醫療等方面的應用也日趨增多,成為第三金屬。

(2)新型鈦合金不斷問世,如高強鈦合金、耐熱鈦合金等。(3)採用新工藝技術如超塑成形、快速凝固技術和等溫鍛造等。(4)為擴大應用而重視降低成本問題。

典型成果和產品:典型材料: ti-1100, ti-1023, imi834, timetal62s, sp-700等

(二) 現有水平及發展趨勢

鈦合金是航空航天工業應用較廣的一種金屬材料,按用途可分為結構鈦合金和高溫鈦合金(使用溫度》400℃)。

結構鈦合金以ti-6al-4v為代表,該合金已廣泛用於飛機、導彈上,並已由次承力結構件轉為主結構件。為適應更高強度和韌性的要求(如強度提高至1275~1373mpa,比強度提高至29~33,彈性模量提高至196gpa),近年研製了許多新型鈦合金,如美國的ti-15v-3cr-3sn-3al;ti-3al-8v-6cr-4mo-4zr(β-c),ti-6al-2sn-2zr-2cr-2mo-0.23si,ti-4.

5al-1.5cr;英國的ti-4al-4mo-2sn-0.5si(imi500)、日本的spf00、cr800、sp700和前蘇聯的bt22等。

其中ti-15-333鑄件和β-c可取代沉澱硬化不鏽鋼和鎳基合金,ti-6-22-22在美國先進戰術戰鬥機(atf)的樣機f-22a中的用量佔22%(重量)。日本的sp700(ti-4.5al-3v-2mo-2fe),不僅強度高,而且在755℃達超塑性,延伸率可達2000%,成形性好,加工成本低,可取代ti-6al-4v,已用於航天構件。

高溫鈦合金近年來取得一定進展,在該領域中,美國和英國佔據優勢。但兩國採用的開發方法和側重點則截然不同。英國採用的是以α相固溶強化為提高蠕變強度的必要手段而無需β相共存的方法,側重於研究近α型合金,即開發以提高蠕變強度為主的ti-4al-2sn-4mo-0.

5si(使用溫度400℃)、ti-11sn-2.25al-5zr-1mo-0.2si(imi679,使用溫度450℃)、ti-6al-5zr-0.

5mo-0.25si(imi685)合金和以改善疲勞強度為主的ti-5.5al-3.

5sn-3zr-1nb-0.3mo-0.3si(imi829)和ti-5.

5al-4.5sn-4zr-0.4mo-0.

8nb-0.4si(imi834)。

美國則採用通過犧牲疲勞強度來提高蠕變強度的方法,側重研究鉬含量較高的合金,如ti-6al-2sn-4zr-2mo(6242,使用溫度470℃)、6242s(使用溫度500℃)合金。隨後,又研究開發了ti-6al-2.7sn-4zr-0.

4mo-0.45si合金(ti-1100),其使用溫度提高到600℃。

最近美國又研製了timetal21s(ti-15mo-2.7nb-3al-0.2si)(又稱β21s),使用溫度704℃,可用於製造高溫導管及壓力管,被優選為美國國家空天飛機(nasp)機體用金屬基複合材料的基體材料。

目前,這些新型高溫鈦合金均尚未進入實用化階段。

目前高強度鈦合金超塑性成形技術發展很快,其發展趨勢是氣壓成形等溫鍛造和真空成形法。

美國在鈦合金的研製和應用方面,一直處於領先水平,據統計在美國的航空工業中,鈦的消費比例為70%,美國在鈦合金的成形方面,主要採用了超塑性條件下的等溫鍛造和板材成形。為降低成本,擴大應用,美國推出新牌號的合金,如timetal62s(ti-6al-2fe-0.1si),以鐵代釩在成本上優於ti-6al-v,而且效能與之相當。

前蘇聯鈦工業已有35年以上的歷史,它的發展過程平穩,沒有大的起伏。生產了大量的與ti-6al-4v及ti-5al-2.5sn類似的合金以及一系列高溫高強合金,並研究了特種耐蝕鈦合金,如4200、4210、4207等,在航天工業中,前蘇聯廣泛採用超塑性條件下鈦合金的氣壓成形工藝。

英國在耐熱鈦合金的研究和應用方面同美國各佔優勢,但其側重研究近α型合金,即大力開發以提高蠕變強度為重點的合金,如ti-4al-2sn-4mo-0.5si、ti-11sn-2.25al-5zr-1mo-0.

2si(imi879)、ti-6al-5zr-0.5mo-0.25si(imi685)等,其中imi685在歐洲已獲得廣泛應用。

近年來,日本在鈦合金的研究方面也取得了較大進展,如為降低成本開發了sp-700(ti-4.5al-3v-2mo-2fe)合金,該合金的成形效能優於ti-6al-4v。日本採用低應變率的超塑性真空成形工藝。

(三) 主要研究機構

美國鈦金屬公司(american titanium metal company),主攻技術及工程:鈦合金

蘇聯全蘇輕合金研究所(вилс),主攻技術及工程:主攻技術: 鈦合金

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鋁合金是純鋁加入一些合金元素製成的,如鋁—錳合金、鋁—銅合金、鋁—銅—鎂系硬鋁合金、鋁—鋅—鎂—銅系超硬鋁合金。鋁合金比純鋁具有更好的物理力學效能:易加工、耐久性高、適用範圍廣、裝飾效果好、花色豐富。

鋁合金分為防鏽鋁、硬鋁、超硬鋁等種類,各種類均有各自的使用範圍,並有各自的代號,以供使用者選用。

鋁合金仍然保持了質輕的特點,但機械效能明顯提高。鋁合金材料的應用有以下三個方面:一是作為受力構件;二是作為門、窗、管、蓋、殼等材料;三是作為裝飾和絕熱材料。

利用鋁合金陽極氧化處理後可以進行著色的特點,製成各種裝飾品。鋁合金板材、型材表面可以進行防腐、軋花、塗裝、印刷等二次加工,製成各種裝飾板材、型材,作為裝飾材料。

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