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钛合金TA7、TA9、TA10、TC4

2020/11/10 4:26:10发布3次查看
技术要求
1:钛及钛合金板材的化学成分应符合gb/t 3620.1的规定,需方复验时,化学成分的的允许偏差应符合 gb/t 3620.2的规定。
2:板材的厚度的允许偏差应符合表一的规定。
3:板材宽度和长度的允许偏差应符合表二的规定。
4:板材各角应尽量切成直角.切斜时应不超过板材长度和宽度的允偏差
合金化
钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛,882℃以上为体心立方的β钛。
  合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类:
  ①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素,它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。
  ②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素,又可分同晶型和共析型二种。 应用了钛合金的产品
  前者有钼、铌、钒等;后者有铬、锰、铜、铁、硅等。
  ③对相变温度影响不大的元素为中性元素,有锆、锡等。 
  氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮的含量分别在0.15~0.2%和0.04~0.05%以下。氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物,使合金变脆。通常钛合金中氢含量控制在 0.015%以下。氢在钛中的溶解是可逆的,可以用真空退火除去。 
原理钛合金是以钛为基础加入其他的合金。钛有两种同质异晶体:882℃以下为密排六方结构α钛,882℃以上为体心立方的β钛。
合金元素根据它们对的影响可分为三类:
①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素,它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。
②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素,又可分同晶型和共析型二种。前者有钼、铌、钒等;后者有铬、锰、铜、铁、硅等。
③对相变温度影响不大的元素为中性元素,有锆、锡等。
氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮的含量分别在0.15~0.2%和0.04~0.05%以下。氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物,使变脆。通常钛合金中氢含量控制在 0.015%以下。氢在钛中的是可逆的,可以用真空退火除去。
性能钛是一种新型金属,钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关,最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1%,但其强度低、塑性高。99.5%的性能为:密度ρ=4.5g/立方厘米,熔点为1725℃,导热系数λ=15.24w/(m.k),抗拉强度σb=539mpa,伸长率δ=25%,断面收缩率ψ=25%,弹性模量e=1.078×105mpa,硬度hb195。
强度高钛合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右,
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,见表7-1,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零部件。飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。
热强度高使用温度比高几百度,在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450~500℃的温度下长期工作这两类钛合金在150℃~500℃范围内仍有很高的比强度,而铝合金在150℃时比强度明显下降。钛合金的工作温度可达500℃,铝合金则在200℃以下。
抗蚀性好钛合金在潮湿的和海水介质中工作,其抗蚀性远优于不锈钢;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。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。
低温性能好钛合金在低温和超低温下,仍能保持其。低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如ta7,在-253℃下还能保持一定的塑性。因此,钛合金也是一种重要的低温。
化学活性大钛的化学活性大,与大气中o、n、h
钛合金制品
、co、co2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。含碳量大于0.2%时,会在钛合金中形成硬质tic;温度较高时,与n作用也会形成tin硬质表层;在600℃以上时,钛吸收氧形成硬度很高的硬化层;氢含量上升,也会形成脆化层。吸收气体而产生的硬脆表层深度可达0.1~0.15 mm,硬化程度为20%~30%。钛的化学亲和性也大,易与摩擦表面产生粘附现象。
导热弹性小钛的导热系数λ=15.24w/(m.k)约为镍的1/4,铁的1/5,铝的1/14,而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50%。钛合金的弹性模量约为钢的1/2,故其刚性差、易变形,不宜制作细长杆和薄壁件,切削时加工表面的回弹量很大,约为不锈钢的2~3倍,造成后刀面的剧烈摩擦、粘附、粘结磨损。


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