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鈦及鈦合金作為一種高強度輕質耐蝕結構材料,它具有密度低、比強度高、耐蝕性好、無毒無磁、導熱率低、可焊接、生物相容性好、表面可裝飾性好等特性,在航空航天、海洋工程、化工、電力石油、建筑、汽車、醫(yī)療、體育用品等多個領域具有廣泛的應用前景。

國標:TA0, TA1, TA2, TA3, TC4, TC4 ELI

商業(yè)標準:CP-1, CP-2, CP-3, CP-4, Ti-6Al-4V, Ti-6-4, 6-4, Ti-6Al-4V ELI, Ti-6-4 ELI, 6-4ELI

美標:Grade1, Grade2, Grade3, Grade4, Grade5, Grade23, GR.1, GR.2, GR.3, GR.4, GR.5, GR.23, UNS R50250, UNS R50400, UNS R50550, UNS R50700, UNS R56400, UNS R56401, AMS-T-9046 AB-1, AMS-T-9046 AB-2 (ELI)

德標:DIN 3.7024, DIN 3.7034, DIN 3.7054, DIN 3.7064, DIN 3.7164, DIN 3.7025, DIN 3.7035, DIN 3.7055, DIN 3.7065, DIN 3.7165, Ti1, Ti2, Ti3, Ti4, TiAl6V4

日標:TP270, TP340, TP450, TP550, TAP6400, Class 1, Class 2, Class 3, Class 4, Class 60

俄標:BT1-00, BT1-0, BT6, BT6C

純鈦

純鈦通常含有百分之99-99.5的鈦,余量由鐵和間隙雜質元素氫,氮,碳和氧組成。純鈦的微觀結構由α相晶粒組成,可能存在少量β相。純鈦的強度很高,退火狀態(tài)下抗拉強度300至500MPa,與碳素結構鋼相似,熱處理后強度可達到抗拉強度1000至1400MPa,與高強度結構鋼相似,且高溫下仍具有較高的強度。另外,它的塑性也極好,因此,適宜進行壓力加工。

鈦合金

α和近α合金:鈦合金只有在含有鋁、錫和氧等α穩(wěn)定劑的情況下才具有完全的α結構。這些元素也可作為固溶強化劑。α型鈦合金高溫強度高,組織穩(wěn)定,具有良好的抗氧化性、焊接性和耐蝕性,不可熱處理強化,退火態(tài)使用。

α+β合金:這些合金含有α穩(wěn)定劑和β穩(wěn)定劑。可以對這些合金進行熱處理以實現強化。“貧”α+β合金是中度可熱處理和可焊接的,而“富”α+β合金具有更大的淬透性,因此可以在較厚截面通過熱處理進行全硬化。α+β型鈦合金的室溫強度和塑性高于α型鈦合金。

β合金:β合金含有一個平衡的β穩(wěn)定劑與α穩(wěn)定劑,其足夠高以在冷卻過程中保留一個完整的β相微觀結構。與α+β合金相比,它們通常具有高強度,高韌性和改進的可成形性,提供了一種具有吸引力的性能組合。然而,加工和材料成本通常很高。

鈦及鈦合金特點

1:密度小,比強度高。

2:耐腐蝕性能優(yōu)良。

3:耐熱性能好。

4:耐低溫性能好。

5:抗阻尼性能強。

6:無磁性、無毒。

7:抗拉強度與其屈服強度接近。

8:導熱系數小。

9:彈性模量低。

10:吸氣性能強。

應用領域

鈦是一種新金屬,由于它具有一系列優(yōu)異特性,被廣泛用于航空、航天、化工、石油、冶金、輕工、電力、海水淡化、海洋工程、船舶艦艇、建筑、電子、機械設備、電鍍設備、體育用品、鐘表、眼鏡、首飾、環(huán)境保護、醫(yī)療、 家具和日用消費品等生產中,它被譽為現代金屬。

(Grade1, UNS R50250, 3.7024, CP-4)純鈦是α相鈦,是具有 高純度,較低強度和的優(yōu)異室溫延展性的商業(yè)純鈦。它具有優(yōu)異的耐腐蝕性和低溫下良好的低溫沖擊性能,并具有良好的可焊性。Grade1純鈦可以深拉伸加工,用于制造板,框架元件和熱交換器。該合金不是時效硬化的。Grade1純鈦通常用于發(fā)電,化學加工,海洋工業(yè),航空航天,汽車,船舶,醫(yī)療,日用消費品(鐘表,眼鏡框等)。

(Grade2, UNS R50400, 3.7034, CP-3)商業(yè)純鈦具有α晶體結構。該合金被廣泛使用,因為它結合了優(yōu)異的成形性和中等強度以及出色的耐腐蝕性。它在高度氧化和輕度還原環(huán)境(包括氯化物)中具有很好的耐腐蝕性。并且易于焊接,冷熱加工和機加工。這些特性組合使其成為眾多應用的理想選擇,包括航空航天,石油化工,油氣和海洋工業(yè)中的海水管道,反應容器和熱交換器,船舶,汽車零件,醫(yī)療,體育器材。

(Grade3, UNS R50550, 3.7054, CP-2)商業(yè)純鈦是非合金鈦,與商業(yè)純鈦Grades1和Grades2相比,具有更高的機械強度,并且具有適度的延展性和良好的可焊性。它在不同的環(huán)境下都能表現出出色的耐腐蝕性。典型應用:機身和飛機發(fā)動機零件,建筑,醫(yī)療工程,汽車,化工,制藥,釀造,食品,石油和 ,紙漿和造紙以及海洋工業(yè)的組件及設備。

(Grade4, UNS R50700, 3.7064, CP-1)在商業(yè)純鈦中是具有 高強度的非合金鈦。它具有優(yōu)異的耐腐蝕性,良好的成形性和可焊性,但延展性較低。主要用于需要高強度的航空航天結構,發(fā)動機零件,船舶,醫(yī)療植入物和設備,液壓管和儀表管道,低溫容器,熱交換器。也用于要求耐腐蝕性的各種化學工藝設備以及船舶和機身應用。

(Grade5, UNS R56400, 3.7164, Ti-6Al-4V, TC4)是使用 廣泛的α+β鈦合金。它具有出色的比強度,優(yōu)異的耐腐蝕性和斷裂韌性,以及良好的焊接加工性能和耐受極端溫度的能力,并且可以通過熱處理進行強化。該合金 初是為航空航天市場開發(fā)的,廣泛用于航空航天結構部件。由于其具有非常好的生物相容性,因此在醫(yī)療行業(yè)上也得到廣泛認可。典型應用包括航空發(fā)動機部件,機身部件,船舶設備,海上石油和天然氣設備,發(fā)電行業(yè),化學工業(yè),汽車運動部件,醫(yī)療設備,外科植入物,體育器材。

(Grade23, UNS R56401, 3.7165, Ti-6Al-4V ELI, TC4ELI)鈦合金是Ti-6Al-4V的超低間隙變體,因其具有良好的生物相容性,低重量,耐用性和耐腐蝕性的組合使其成為醫(yī)療器械和植入物的理想金屬。在熔融過程中,鐵和氧等間隙元素受到嚴格控制,以提高該合金的延展性和斷裂韌性。即使在低至-253攝氏度的低溫下,它仍能保持良好的韌性。這些性能,以及低彈性模量和良好的疲勞強度使其在眾多領域得到廣泛應用,包括:醫(yī)療設備,外科植入物,航空航天部件,結構部件,低溫應用,海上設備。

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