钛合金的应用 钛及钛合金应用什么领域？
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2\u3001\u6c11\u7528\u98de\u673a
(1)\u51cf\u8f7b\u7ed3\u6784\u91cd\u91cf\u3001\u63d0\u9ad8\u7ed3\u6784\u6548\u7387
(2)\u7b26\u5408\u9ad8\u6e29\u90e8\u4f4d\u7684\u4f7f\u7528\u8981\u6c42
(3)\u7b26\u5408\u4e0e\u590d\u5408\u6750\u6599\u7ed3\u6784\u76f8\u5339\u914d\u7684\u8981\u6c42
(4)\u7b26\u5408\u9ad8\u6297\u8680\u6027\u548c\u957f\u5bff\u547d\u7684\u8981\u6c42
3\u3001\u519b\u4e8b\u98de\u673a
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自1795年发现钛至今已有200多年的历史，但是由于钛的熔点高、化学性质十分活泼，塑性良好的纯钛很难制取；钛锭的冶炼需在真空中进行；制造工艺复杂，从而使得钛及其合金长期不能广泛用于工业生产。从20世纪50年代开始，由于航空航天技术的迫切需要，钛工业得到了迅速的发展。现在，钛及钛合金不仅是航空航天工业中不可缺少的结构材料，在造船、化工、冶金、医疗等方面也获得了广泛的应用[1]。钛合金的应用决定于钛及钛合金的特点和对产品的要求。概括起来，钛及钛合金的特点有如下[1～4]。
①钛的密度小、比强度高。钛的密度为4510kg／m^3，介于铝(2700kg／m^3)和铁(7600kg／m^3)之间。钛合金的比强度高于铝合金和钢。
②钛合金的工作温度范围较宽，低温钛合金在-253℃还能保持良好的塑性，而耐热钛合金的工作温度可达550℃左右，其耐热性明显高于铝合金和镁合金，如果克服了550℃以上的氧化污染问题，其使用温度还可能进一步提高。
③钛及钛合金还具有优良的抗蚀性，特别是在海水和海洋大气环境中抗蚀性极高，这使其在应用于舰艇和水上飞机上时具有很大的竞争优势；钛在各种浓度的硝酸、铬酸中都很稳定，温度升高，反应也慢。此外纯钛在碱溶液中和大多数有机酸和化合物中的抗蚀性也很高；而且，钛的腐蚀性能的突出特直是不发生居部腐蚀和晶间腐蚀，一般为均匀腐蚀。
④钛的化学活性很高，极易受氢、氧、氮的污染，难以冶炼和加工，使得生产成本较高。
⑤导热性差(只有铁的1／5，铝的1／3)，摩擦系数大(0．42)，抗磨性也较差，故在切削加工时，容易使工件及刀具温度升高，造成粘刀，降低刀具寿命，故切削加工性差。
⑥弹性模量低，影响构件的刚度，也使细长构件的使用受到限制，不过在某些情况下，也可利用钛的σs／E比值大的特点制作弹性元件。
目前钛合金的主要用途可大致分为三类，即喷气发动机、航空构架和工量
应用。
钛合金可分为两种主要类别：耐蚀合金和结构合金。耐蚀合金通常为单相。相并加有不多的固溶强化添加剂及。稳定元素，如钯和铝。这些合金用于化学、能源、造纸及食品加工工业以及生产高耐蚀性管材、热交换器、阀门外套及容器。除了极优越的耐蚀性外，单相。合金具有良好的焊接性能，易于加工制造，但强度相对较低。而结构合金可分为四种：近α合金、α+β合金、β合金以及钛铝金属间化合物[5]。1954年Ti-6A1-4V被采用，这个合金很快成为迄今为止最重要的钛合金，因为它有极佳的综合力学性能及良好的加工能力。在由美国主要钛生产厂家供应的市场中，耐蚀合金占总产量的25％，Ti-6Al-4V为60％，余下的15％则为其他结构合金。钛合金能达到令人满意的综合力学性能，因而使它们成为许多航空航天及商业应用的备选材料。但是，由于钛合金零件价格昂贵，限制了它们的应用范围。
在美国，钛合金主要应用于宇航领域；在日本，大部分钛用于非航空航天方面。目前，全世界约有30多个国家从事钛合金的研究和开发，其中美、俄两国研究钛合金历史较长，实力最强。表9—2为世界各国钛的消费结构比较，从消费结构上看，美国、西欧和俄罗斯，钛材的60％～70％用于航空航天领域，民用工业相对较少， 日本和中国则不同，民用工业领域里钛消费量约占85％—90％，航空航天领域约占10％～15％。
在每种市场中对钛合金产品的要求是基于特定用途的具体要求，例如，喷气式发动机的要求主要集中在高温抗拉强度、蠕变强度和高温下的稳定性，第二位的性能考虑则是疲劳强度和断裂韧性。航空构架则是要求高抗拉强度并结合有良好的疲劳强度和断裂韧性。制造构件的难易也是一个重要的考虑。工业应用则要求在各种介质中有良好的抗蚀性作为一基本考虑，并要求适当的强度、成形能力及相对于其他抗蚀合金有可以竞争的价格。
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