鈦是按照雜質(zhì)元素的含量劃分牌號的
鈦有許多明顯優(yōu)越的特性:密度?。?.5kg/m3)、熔點高(1660℃)、耐腐蝕性強、比強度高、塑性好,還可以通過合金化及熱處理的辦法制造出力學性能高的各種鈦合金,是較為理想的航天工程結(jié)構(gòu)材料。含一定量的氧、氮、碳、硅、鐵及其他元素雜質(zhì)的α相鈦。具有優(yōu)良的沖壓工藝性能,好的焊接性能,對熱處理及組織類型不敏感,在令人滿意的塑性條件下具有一定的強度。
工業(yè)純鈦是按照雜質(zhì)元素的含量劃分等級的。它的強度主要取決于間隙元素氧、氮的含量。它在海水中具有高的抗腐蝕性能,但在無機酸中較差。一般用于制造在-253~350℃溫度下工作的、受力不大的各種板材零件或鍛件,也可制造鉚釘線材和管材。應用舉例:工業(yè)上除采用工業(yè)純鈦制造零件以外,大量使用的是鈦合金。它在航空、航天、化工、造船等工業(yè)部門獲得日益廣泛的應用,制造燃氣輪機部件,制作假體裝置等生物材料。
鈦合金的密度一般在4.5g/cm3左右,僅為鋼的60%,純鈦的強度才接近普通鋼的強度,一些高強度鈦合金超過了許多合金結(jié)構(gòu)鋼的強度。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大于其他金屬結(jié)構(gòu)材料,見表7-1,可制出單位強度高、剛性好、質(zhì)輕的零、部件。目前飛機的發(fā)動機構(gòu)件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。
鈦合金是一種新型結(jié)構(gòu)材料,它具有優(yōu)異的綜合性能,如密度?。?.5gcm-3),比強度和比斷裂韌性高,疲勞強度和抗裂紋擴展能力好,低溫韌性良好,抗蝕性能優(yōu)異,某些鈦合金的最高工作溫度為550/C,預期可達700/C。因此它在航空、航天、化工、造船等工業(yè)部門獲得日益廣泛的應用,發(fā)展迅猛。輕合金、鋼等的(σ0.2/密度)與溫度的關(guān)系,鈦合金的比強高于其他輕金屬、鋼和鎳合金,并且這一優(yōu)勢可以保持到500/C左右,因此某些鈦合金適于制造燃氣輪機部件。我公司生產(chǎn)鈦棒、鈦板:TC4、TA0、TA1、TA2、TC3
鈦產(chǎn)量中約80%用于航空和宇航工業(yè)。例如美國的B-1轟炸機的機體結(jié)構(gòu)材料中,鈦合金約占21%,主要用于制造機身、機翼、蒙皮和承力構(gòu)件。F-15戰(zhàn)斗機的機體結(jié)構(gòu)材料,鈦合金用量達7000kg,約占結(jié)構(gòu)重量的34%。波音757客機的結(jié)構(gòu)件,鈦合金約占5%,用量達3640 kg。麥克唐納道格拉斯/公司生產(chǎn)的DC10飛機,鈦合金用量達5500kg,占結(jié)構(gòu)重量的10%以上。在化學和一般工程領(lǐng)域的鈦用量:美國約占其產(chǎn)量的15%,歐洲約占40%。由于鈦及其合金的優(yōu)異抗蝕性能,良好的力學性能,以及合格的組織相容性,使它用于制作假體裝置等生物材料。