鈦合金的相關標準

GB/T 3620.1—94 鈦及鈦合金牌號和化學成分

GB/T 3624—95鈦及鈦合金管標準

GB/T 3625—95 換熱器及冷凝器用鈦及鈦合金管

TA1、TA2、TA3均為工業純鈦，它們具有較高的力學性能、優良的沖壓性能，并可進行各種形式的焊接，焊接接頭強度可達基體金屬強度的90%，且切削加工性能良好。鈦管對氯化物、硫化物和氨具有較高的耐蝕性能。鈦在海水中的耐蝕性比鋁合金、不銹鋼、鎳基合金還高。鈦耐水沖擊性能也較強.

用于制造凝汽器管子，可在受污染的海水、懸浮物含量高的水中，及在較高的流速下使用。

鈦合金分類

1、按組織分

鈦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:鈦合金的工藝性能差,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,生產工藝復雜.

2、按混合元素分

以鈦為基加入其他元素組成的合金。鈦的工業化生產是1948年開始的。航空工業發展的需要，使鈦工業以平均每年約 8%的增長速度發展。目前世界鈦合金加工材年產量已達4萬余噸,鈦合金牌號近30種。使用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al- 2.5Sn(TA7)和工業純鈦(TA1、TA2和TA3)。

3、按用途分

鈦合金按用途可分為耐熱合金、高強合金、耐蝕合金(鈦-鉬，鈦-鈀合金等)、低溫合金以及特殊功能合金(鈦-鐵貯氫材料和鈦-鎳記憶合金)等。典型合金的成分和性能見表。

鈦合金管的用途

鈦合金主要用于制作飛機發動機壓氣機部件，其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。60年代中期，鈦及其合金已在一般工業中應用，用于制作電解工業的電極，發電站的冷凝器，石油精煉和海水淡化的加熱器以及環境污染控制裝置等。鈦及其合金已成為一種耐蝕結構材料。此外還用于生產貯氫材料和形狀記憶合金等。

中國于1956年開始鈦和鈦合金研究；60年代中期開始鈦材的工業化生產并研制成TB2合金。

鈦合金的優點

鈦合金與其他金屬材料相比,有下列優點:

①比強度(抗拉強度/密度)高(見圖),抗拉強度可達100～140kgf/mm2，而密度僅為鋼的60%。

②中溫強度好,使用溫度比鋁合金高幾百度，在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在450～500℃的溫度下長期工作。

③耐蝕性好,在大氣中鈦表面立即形成一層均勻致密的氧化膜，有抵抗多種介質侵蝕的能力。通常鈦在氧化性和中性介質中具有良好的耐蝕性，在海水、濕氯氣和氯化物溶液中的耐蝕性能更為優異。但在還原性介質，如鹽酸等溶液中，鈦的耐蝕性能較差。

④低溫性能好,間隙元素極低的鈦合金,如TA7,在-253℃下還能保持一定的塑性。

⑤彈性模量低,熱導率小，無鐵磁性。

⑥硬度高。

⑦沖壓性差,熱塑性良好。

熱處理 鈦合金通過調整熱處理工藝可以獲得不同的相組成和組織。一般認為細小等軸組織具有較好的塑性、熱穩定性和疲勞強度；針狀組織具有較高的持久強度、蠕變強度和斷裂韌性；等軸和針狀混合組織具有較好的綜合性能。

常用的熱處理方法有退火、固溶和時效處理。退火是為了消除內應力、提高塑性和組織穩定性，以獲得較好的綜合性能。通常α合金和(α+β)合金退火溫度選在(α+β)—→β相轉變點以下120～200℃；固溶和時效處理是從高溫區快冷,以得到馬氏體α′相和亞穩定的β相,然后在中溫區保溫使這些亞穩定相分解，得到α相或化合物等細小彌散的第二相質點，達到使合金強化的目的。通常(α+β)合金的淬火在(α+β)—→β相轉變點以下40～100℃進行，亞穩定β 合金淬火在(α+β)—→β相轉變點以上40～80℃進行。時效處理溫度一般為450～550℃。此外,為了滿足工件的特殊要求，工業上還采用雙重退火、等溫退火、β熱處理、形變熱處理等金屬熱處理工藝。

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