金属材料-6 钛合金.ppt

第七章钛及钛合金
钛及钛合金的基本状况
、钛的分类与牌号
、钛的合金化
四、钛合金相变分析及热处理特点
五、工业钛合金
六、钛合金的发展
钛及钛合金的基本状况




钛是20世纪50年代初走向工业化生产的一种重要金属。
钛性质优良,储量丰富。从工业价值和资源寿命的发展前
景看,它仅次于铁、铝而被誉为正在崛起的“第三金属”。
钛是一种对社会经济和国防具有重要战略意义的稀有金属
钛具有许多重要的特性,如密度低、比强度高、耐腐蚀
线膨胀系数低、导热率低、无磁性、生理相容性好、表面
可饰性强,具有储氢、超导、形状记忆、超弹和高阻尼等
特殊功能。它既是优质的轻型耐腐蚀的结构材料,又是新
型的功能材料以及重要的生物医用材料。
航空航天器常用:压力容器、贮箱、发动机壳体和喷管
地壳中储量丰富,仅次于铝、铁、镁
强度与优质钢相近,,比强度最高
高温(400-500℃)性能较铝合金、镁合金好
·抗蚀性可与不锈钢媲美,酸性介质中的耐蚀优于不锈钢
生物相容性好,人造骨头,关节、心脏起搏器等
500℃以上高温下软化
高温化学性质活泼、熔炼困难、加工困难
用镁热法还原TCl4生成海绵钛

世界海绵钛年产量多年来都在6-10万吨之间;
钛材的年产量多在5-6万吨之间
A6200
53000
47500
49019199200m+m
世界钛材产量近年来的变化情况
世界钛的主要应用领域
加工材多为板、棒、线、管和锻件
体育用品装甲
8%
其他工业
脱盐工业」
民用航空
PHE
能源
世纪末北美、西欧钛的应用领域示意图
我国钛材产量及用途
·我国钛资源已探明近10×10吨TiO2,居世界第
海绵钛产量超过4000吨年,用量大于6000吨屯/年,属进口国
产量
4000
进口量
200
1000
01931902000201
年份
中国近年来海绵钛的生产、进口和出口量
制盐
其德
化工
冶金航空航天
能源
202年中国钛的应用领域示意图
预计2010年达到2万吨的用量,成为世界第三(同美、日)
22000
20000
16000
1400
12000
6000
2000
2002
2010
年份
2010年中国钛材产能、产量和消耗量预
我国钛合金的状况
与俄、美相比,品种少、规格不全
大型主承力结构件用钛合金基本为空白
缺少满足使用要求的厚板
没有航母用高强(>1250MPa)、高韧、可焊、耐蚀的钛合金(国外β21S合金)
√我国:在武器装备上应用范围窄,用量小。歼8飞机上用Ⅳ合金
量为2%,我国核潜艇上只有几吨。
√国
●美国第三代战机钛合金用量达到20-25%,第四代战机约35%
●俄国阿尔法核潜艇的钛合金用量高达上千吨。
●民用客机用钛合金不断增加,第四代B757和空客A320分别达到
6%%;第五代B77和空客A340分别达到7%和6%;新一代
B787和空客A380更分别达到15%和10%。