金属精密热加工实践环节实验报告.doc

2015 年秋季学期研究生课程考核
(研究报告)
考核科目
: 先进金属材料精密成型技术实践
学生所在院(系)
: 材料科学与工程学院
学生所在学科
: 材料工程
学生姓名
: xxx
学号
: 15Sxxxxxx
学生类别
: 应用型
考核结果
阅卷人
钛合金及钛铝合金研究发展现状
Development Situation of Titanium Alloy
and Titanium-Aluminum Alloy
学生姓名:xxx
学号:xxxxxxxxx
班级:锻压x班
指导教师:肖树龙徐丽娟
目录
引言 1
1 钛合金的研究发展现状 1
钛合金的优缺点、分类及典型组织类型 1
钛合金中的添加元素种类及其作用 4
钛合金的国内外研究现状 5
简要叙述钛合金的成型方法及应用发展前景 6
2 钛铝合金的研究发展现状 7
钛铝合金的优缺点、分类 7
钛铝合金中的添加元素种类及其作用 7
钛铝合金的国内外研究现状 7
简要叙述钛铝合金的成型方法及应用发展前景 8
钛铝合金的成型方法 8
钛铝合金的应用发展前景 9
3 真空感应熔炼方法和3D打印技术的发展应用。 9
真空感应熔炼方法 9
3D打印技术 10
4 Ti6Al4V和Ti48Al2Cr2Nb的组织类型及性能特点 11
Ti6Al4V和Ti48Al2Cr2Nb的实验结果分析 11
Ti6Al4V和Ti48Al2Cr2Nb的发展应用 12
参考文献 13
引言
%,在金属元素中仅次于铝、铁和镁,居第4位。钛材具有记忆性、超导性、高比强、高耐蚀、亲生物、高低温性能优良等特性,因而被称为第三金属(相对于铁、铝)、海洋金属(耐海水性能良好)、航空金属(理想的航空航天材料)和未来金属(朝阳产业)。钛工业是一个的重要标志之一。目前,在世界上只有美国、日本、俄罗斯可以进行钛的规模化生产,中国是第4个拥有完整钛工业体系的国家。钛金属被广泛应用于航天、航空、化工、石油、化学、电力、冶金、医药以及海洋工程、地热工程、制冷工业、体育、旅游等领域,随着这些行业的产业升级换代,国家经济实力逐步增强,钛材日益明显地成为“工程技术和高科技领域中的关键材料和支撑材料”。钛合金在发展的初始阶段主要用于军事,现在有从军事装备转向民用设施的趋势。航天航空、纳米技术、医疗建筑、日用休闲等高附加值及高科技领域成为钛工业巨大的潜在市场,可以预见,在未来钛工业必将获得持续、快速、稳定的发展。[1]
钛合金的研究发展现状
钛合金的优缺点、分类及典型组织类型
钛合金的优缺点
钛合金是一种理想的轻质结构材料,其主要特点如下:
1) 密度相对比较小。,约是铁、镍以及铜金属密度的l/2。
2) 具有很高的强度。屈服强度可达1000MPa,是铝的两倍,与铁、镍相当,然而就强度重量比而言,却高于前两者;另外,在150~600℃温度范围内钛合金也能够保持很好的强度特性,而铝在150℃、不锈钢在310℃就失去原有的机械性能。
3) 比强度高。,仅为钢的60%。钛合金的强度近于普通钢的强度,一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料,因此可制出单位强度高、刚性好、质量轻的零部件。
4) 低温性能好。钛合金在低温和超低温下,仍能保持其力学性能,有些钛合金在低温下强度更高。因此,钛合金也是一种重要的低温结构材料。
5) 具有较强的耐腐蚀能力。钛及钛合金对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强;对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。在浓度为20%的盐酸中,工业纯钛在60℃;钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作,其抗蚀性远优于不锈钢。
6) 高温化学活性。高钛的化学活性大,与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应;钛的化学亲和性也大,易与摩擦表面产生粘附现象。
7) 钛的导热性能较差,其导热系数略低于不锈钢。·K,·K。
8) 弹性模量比较小。钛合金的弹性模量约为115GPa,约为钢的1/2,所以刚性差、易变形。[2,3]
钛合金的分类
钛是银白色金属,有两种同素异构体,密排六方晶格的α钛和体心立方晶格的β钛。通过添加一些适当的合金元素,再结合钛合金的结构特点,