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純钛及钛合金的分類及物理(lǐ)機械性能

發表時(shí)間(jiān):1970-01-01

高(gāo)純钛是一種強度低(dī)、塑性大(dà)的金屬。純度最高(gāo)的钛是用碘化物法(即通(tōng)過真空(kōng)加熱并使Ti離解)而制(zhì)得(de)。碘化物法钛含有(yǒu)0.05%雜質,主要是些(xiē)金屬雜質,其極限強度C-215-255兆牛頓/米3;屈服點0.2=120-170兆牛頓/米3;伸長率=50-60%;斷面收縮率取=70-80%;布氏硬度HB1275兆牛頓/米3,沖擊韌度如>250焦耳/厘米3。碘化物法钛的彈性特征如下:體(tǐ)積彈性模= 兆牛頓/米3;标準彈性模或楊氏模量五=10.6x10*兆牛頓/米剪切模量(=40xl0s兆牛頓/米2;泊松系數(shù)0.84U33。 

    钛是位于門(mén)捷列夫元素周期表第IV族副族B的一個(gè)過渡元素。钛有(yǒu)兩個(gè)同素異形體(tǐ):在多(duō)晶型轉化溫度(882.5°C)以下為(wèi)a钛,它具有(yǒu)密排六方晶格;當溫度髙于多(duō)晶型轉化溫度但(dàn)低(dī)于溶點時(shí),為(wèi)冷钛,它具有(yǒu)體(tǐ)心立方晶格。《钛在25°C下密度為(wèi)4.51克/厘米3,冷钛在900°C下密度為(wèi)4.32克/厘米3。a钛的晶格常數(shù)如下:a=0.2950毫微米;c=0.4683毫微米;c/a=1.587;在900°C下,冷钛的a-0.3306毫微米;在25°0下,a=0.3282毫微米》。就密度而論,钛位于鋁和(hé)鐵(tiě)之間(jiān),就其在地殼中的分布量而論,它在蘊藏量最大(dà)的金屬中名列第四(僅次于鋁、鐵(tiě)、鎂)。不過,碘化法物钛由于強度較低(dī),在工業中基本沒有(yǒu)獲得(de)應用。工業純钛含有(yǒu)少(shǎo)量鐵(tiě)、矽、氫、氧和(hé)氮等雜質。這些(xiē)元素的存在,即使數(shù)量很(hěn)少(shǎo),就能使钛的強度大(dà)大(dà)提高(gāo),并且使它在室溫下的塑性顯著降低(dī)。 

    钛合金,參與合金形成的元素按其對钛多(duō)晶現象的影(yǐng)響分成三類:

    1. 能提髙《相穩定性的元素。在各種金屬中,鋁屬于相穩定劑,幾乎在所有(yǒu)的工業钛合金中都含有(yǒu)這種合金組分。

    2. 能提髙盧相穩定性的元素a這種相穩定劑又可(kě)再分成兩小(xiǎo)類。鉻、錳、鐵(tiě)、鎳、鉛、铍、钴屈第一小(xiǎo)類。當它們與钛組成合金時(shí),在相當低(dī)的溢度下才會(huì)發生(shēng)於相不均勻共熔體(tǐ)分解。這類元素叫做(zuò)相不均勻共熔體(tǐ)穩定劑。釩、钼、铌、钽、鎢誡于第二小(xiǎo)類,當它們與钛組成合金時(shí),相溶體(tǐ)一直可(kě)保持到室溫。這些(xiē)元素稱為(wèi)相的同晶形穩定劑。

    3. 像錫、锆那(nà)樣對穩定性影(yǐng)響不明(míng)顯的元素屬于第三類元素。熱處理(lǐ)并不能使钛合金強化。這種合金的寶資性能在于它具有(yǒu)良好的可(kě)焊性。


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