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金属材料-6 钛合金_PPT课件第七章钛及钛合金
一、钛及钛合金的基本状况
二、钛的分类与牌号
三、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
一、钛及钛合金的基本状况
1. 简介
2. 产量与用量
3. 基本性能
1. 简介
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TiCl4生成海绵钛
2. 产量与用量
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
世界钛的主要应用领域
加工材多为板、棒、线、管和锻件
预计2010年达到2万吨的用量,成为世界第三(同美、日)
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21S合金)
我国:在武器装备上应用范围窄,用量小。歼8飞机上用Ti合金量为2%,我国核潜艇上只有几吨。
国外:
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B777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%。
我国钛合金的状况