鈦設備加工技術之鈦的應用領域

來源：蘇州朗銳晟鈦鎳設備有限公司         發布時間：2018-02-25

鈦及其合金的應用 致密金屬鈦由于質量輕，鈦設備加工比鋁合金強度高，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。鑒于鈦的密度為鋼的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，鈦合金的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。 鈦合金強度低，塑性高，中高強度點，為200（低強度）〜1300（高強度）MPa，但一般可視為高合金鈦合金。它們比鋁強度要高，在實力上已經能夠取代一些型號的鋼。隨著鋁合金在150℃以上的強度急劇下降，與一些鈦合金在600℃下仍能保持較好的強度。 除了強度外，根據用途還可分為熱，腐蝕，低溫和特殊功能（如TiNi形狀記憶合金，TiFe儲氫合金）等鈦合金，根據相組成可分為α，α+，亞穩定等類型。到目前為止，合金牌號的生產已有100多種，工業廣泛應用了10種。 Ti-6Al-4V用于結構合金，占鈦合金銷售總額的60％，其次是Ti-5Al-2.5Sn。其長期工作溫度可達500℃（強度為780〜980MPa）。然而，鈦有兩個主要因素，使這個資源豐富的元素不能成為常用的金屬。第一是成本。以美國的市場價格，鈦錠的價格為每磅8磅至12美元（1磅= 0.45公斤），錠價為1.00美元至1.30美元/磅，碳鋼為0.20至0.40美元/磅。但主要因素是鈦本身非常活躍，難以處理。爐內氣氛必須嚴格控制，焊接必須在惰性氣氛中進行。金屬鈦高活性，導熱性低，變形阻力小，室溫塑性差，變形過程不僅易與模具成型，特別是在加工工具和磨料粘合到熱面上趨于制作標準制造結構件產生大量的廢鈦廢料，即所謂的殘余鈦。通常的鍛造鈦錠加工可以產生70％的殘余鈦，有時這個數字可以高達90％。 為了減輕由于成本過高造成的負擔，一方面開發殘留鈦處理工藝，另一方面開發了凈形，超塑成型，精密鑄造和粉末冶金，熱等靜壓擴散連接和其他高科技。例如，通過粉末，成型，燒結或熱等靜壓法將粉末冶金產品加工成近凈成型件，材料利用率可達80％以上，既能降低材料消耗，又能顯著降低切割能力。另一個例子是在鈦合金中應用大型薄壁精密鑄造技術，使鈦合金鑄造性能接近鈦鍛造，成本降低約50％。鈦和鈦的主要消費領域是航空業第一。 20世紀80年代，美國航空業鈦業占鈦合金總量的74.8％，俄羅斯，英國也主要應用于航空業，日本90％的鈦用于民用工業。近年來，鈦在非航空航天工業中的應用越來越多，航空航天依然處于“主導地位”。從1952年起，道格拉斯DC-7飛機為發動機機艙和防火墻開始，所以很多飛機的結構部件都是用鈦合金制成的。在波音757中，超音速SR-71黑鳥，F-22噴氣式戰機，太空衛星和導彈，鈦零件正起著非常關鍵的作用。如飛機內的風扇盤，發動機葉片由鈦鑄件和鍛件制成。 鈦第二應用領域與其耐腐蝕性的使用有關。氯堿材料的生產量最大。鈦陽極壽命為石墨陽極的10倍，使容量提高近1倍，節省15％。年產1萬噸苛性鈉，約5噸鈦。 如經常通過特殊的金屬加工廠會遇到嚴重的腐蝕造成的鈦設備加工滲透，但一小部分原因是由于生產的原因

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