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钛棒、TC4钛合金棒在制造加工中的應用工藝

發布時間: 2019-06-16 16:54:01    浏覽次數:

钛在常溫下的空氣中十分穩定,當加熱到400~550℃時,則在表面生成一層牢固的氧化膜,起防止進一步氧化的保護作用。钛吸收氧、氮、氫的能力很強,這類氣體是對金屬钛十分有害的雜質,即使含量甚微(0.01%~0.005%)也能嚴重影響它的力學性能。在钛的化合物中以二氧化钛(TiO2)最有實用價值。Ti02對人體呈惰性,無毒害,它具有一系列優良的光學性質。Ti02不透明,光澤度與白度高,折射率與散射力大,遮蓋力強、分散性好,制成的顔料為白色粉末,俗稱钛白,應用甚廣。钛棒的外觀與鋼極為相似,密度為4.51克/厘米3,不足鋼的60%,是難熔金屬中密度最低的金屬元素。钛的力學性質即通稱的機械性能與純度十分相關。高純钛具有優良的機加工性能,延伸率、斷面收縮率均佳,但強度低,不适合作結構材料。工業純钛含有适量的雜質,具有較高的強度和可塑性,适宜制作結構材料。

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钛合金有低強高塑性、中強和高強之分,為200(低強)~1300(高強)兆帕,但大體上可以把钛合金看作是高強合金。它們比被認為是中強的鋁合金的強度為高,在強度上已完全可以取代某些型号的鋼材。與鋁合金在150℃以上的溫度下強度迅速下降相比,某些钛合金在600℃仍能保持良好的強度。 緻密金屬钛由于質量輕,比鋁合金強度高,能在高溫下保持比鋁為高的強度而受到航空工業的高度重視。鑒于钛的密度為鋼的57%,其比強度(強度/重量比或強度/密度比皆稱比強度)高,抗腐蝕、抗氧化、抗疲勞能力均強,钛合金的3/4用作以航空結構合金為代表的結構材料,1/4主要用作耐蝕合金。钛合金具有強度高而密度又小,機械性能好,韌性和抗蝕性能很好。另外,钛合金的工藝性能差,切削加工困難,在熱加工中,非常容易吸收氫氧氮碳等雜質。還有抗磨性差,生産工藝複雜。钛的工業化生産是1948年開始的。航空工業發展的需要,使钛工業以平均每年約 8%的增長速度發展。目前世界钛合金加工材年産量已達4萬餘噸'钛合金牌号近30種。使用最廣泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4)'Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工業純钛(TA1、TA2和TA3)。

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钛棒及钛合金棒的熱處理工藝有以下3種:

1、固溶處理和時效:

目的是為了提高其強度,α钛合金和穩定的β钛合金不能進行強化熱處理,在生産中隻進行退火。α+β钛合金和含有少量α相的亞穩β钛合金可以通過固溶處理和時效使合金進一步強化。

2、消除應力退火:

目的是為消除或減少加工過程中産生的殘餘應力。防止在一些腐蝕環境中的化學侵蝕和減少變形。

3、完全退火:

目的是為了獲得好的韌性,改善加工性能,有利于再加工以及提高尺寸和組織的穩定性。


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