钛合金的加工与应用资料

钛合金的加工与应用[ 摘要] 钛是 20 世纪 50 年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、 耐蚀性 好、耐热性 高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发， 并得到了实际应用。 20世纪 50～60 年代，主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70 年代开发出一批耐蚀钛合金，80 年代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金 得到进一步发展。 钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件，其次为火箭、 导弹和高速飞机的结构件。[ 关键词 ] 钛合金 ，加工性能，应用领域钛是一种化学元素，化学符号Ti ，原子序数 22，在化学元素周期表中位于第 4 周期、第 IVB 族。是一种银白色的过渡金属，其特征为重量轻、强度高、具金属光泽，耐湿氯气腐蚀。钛被认为是一种稀有金属，这是由于在自然界中其存在分散并难于提取。但其相对丰富，在所有元素中居第十位。钛的矿石主要有钛铁矿及金红石，广布于地壳及岩石圈之中。钛亦同时存在于几乎所有生物、岩石、水体及土壤中。从主要矿石中萃取出钛需要用到克罗尔法或亨特法。钛最常见的化合物是二氧化钛，可用于制造白色颜料。其他化合物还包括四氯化钛(TiCl4) （作催化剂和用于制造烟幕作空中掩护）及三氯化钛（TiCl 3) （用于催化聚丙烯的生产）。一、 钛合金的结构原理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。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。二、 钛合金的品质特性钛合金具有许多优良的品质特性，主要有如下几方面：(1) 比强度高钛合金的密度一般在4.5g/cm3 左右，仅为钢的 60％，纯钛的强度才接近普通钢的强度， 一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度 ( 强度/ 密度 ) 远大于其他金属结构材料，可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧...