钛及钛合金的分类
钛材料知识点总结大全

钛材料知识点总结大全钛材料是一种轻量、高强度、耐腐蚀的金属材料,由于其优异的性能,在航空航天、船舶、汽车、医疗器械等领域得到了广泛应用。
为了更好地了解钛材料,下面将对钛材料的相关知识点进行总结。
1. 钛材料的物理性能钛是一种具有金属光泽的银白色金属,其密度为4.51克/立方厘米,比重仅为1/2.7,属于轻质金属。
此外,钛的熔点为1668摄氏度,具有良好的的耐高温性能。
2. 钛材料的化学性能钛是一种不活泼的金属,能在大多数化学介质中稳定存在。
它具有良好的耐腐蚀性能,可以在酸、碱、盐等腐蚀介质中长期使用而不受腐蚀。
3. 钛材料的机械性能钛具有优异的机械性能,其抗拉强度可以达到600-1000兆帕,屈服强度为550兆帕。
此外,钛材料还具有优秀的韧性和疲劳强度,适用于各种动态负荷条件下的使用。
4. 钛材料的加工性能钛材料的加工性能相对较差,主要表现为高硬度、难切削、易产生变形和割裂等特点。
因此,在加工过程中需要采取适当的工艺和措施来保证钛材料的加工质量。
5. 钛材料的热处理钛材料通常采用α-β相结构,可通过热处理来调整其组织结构,提高其力学性能。
常用的热处理工艺包括固溶处理、时效处理、等温回火处理等。
6. 钛合金的分类钛合金是指钛与其他金属元素形成的合金,可以根据其组成和性能分为α型、α+β型、β型和ψ型等不同种类的钛合金。
7. 钛材料的表面处理钛材料的表面处理可以提高其表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性,常见的表面处理工艺包括阳极氧化、阳极电泳涂层、喷砂处理等。
8. 钛材料的焊接钛材料的焊接相对较为复杂,主要问题包括氧化、氢捕集、氢致脆、热影响区等。
适当的焊接工艺和措施可以有效降低这些问题。
9. 钛材料的应用领域钛材料具有轻量、高强度、耐腐蚀等优异性能,被广泛应用于航空航天、船舶、汽车、医疗器械、化工、海水淡化等领域。
10. 钛材料的发展趋势随着科学技术的不断进步,钛材料的生产工艺和性能不断改善,其应用领域也不断拓展。
钛及钛合金的分类

钛及钛合金的分类市场供货的钛产品主要有工业纯钛和钛合金两大类:一.工业纯钛:钛属于多晶型金属,在低于882℃为a晶型,原子结构呈密排六方晶格,从882℃至熔点都是B晶型,呈体心立方晶格。
工业纯钛在金相组织上呈现a相,如果退火完全的话,是大小基本相等等轴状单项晶格。
由于存在着杂质,所以工业纯钛中也存在着少量的B相。
基本上是沿着晶界分布。
工业纯钛按GB/T3620.1—2007新标准共有九个牌号,TA1类型的有三个,TA2—TA4每个类型的各有两个,它们的差别就是纯度的不同。
从表中我们可以看出,从TA1—TA4每个牌号都有一个后缀带ELI的牌号,这个ELI是英文低间隙元素的缩写,也就是高纯度的意思。
由于Fe,C, N, H, O在a—Ti 中是以间隙元素存在的,它们的含量多少对工业纯钛的耐腐蚀性能以及力学性能产生很大的影响,C,N,O固溶于钛中可以使钛的晶格产生很大的畸变,使钛的被强烈的强化和脆化。
这些杂质的存在是生产过程中由生产原料带入的,主要是海绵钛的质量。
要是想生产高纯度的工业纯钛钛锭,就得使用高纯度的海绵钛。
在标准中,带ELI的牌号在这6个元素含量的最高值均低于不带ELI的牌号。
这些标准的修改是参照国际上或者说是西方国家的标准(我们国家的标准正在努力向西方国家靠拢,因为我们国家的很多基础工业还是比他们落后一些,很多老标准都是沿袭前苏联的),特别是在杂质的含量以及室温力学性能上各牌号的指标和国际上,以及西方国家基本上保持一致。
这个新标准主要是参照ISO(国际标准)外科植入物和美国ASTM材料标准(B265, B338, B348, B381, B861, B862, B863这七个标准)。
并且与ISO和美国的ASTM标准相对应,例如TA1对应Gr1, TA2对应Gr2, TA3对应Gr3, TA4对应Gr4。
这样有利于各个行业在选材和应用上明晰各国标准的参照,也有利于在技术和商贸上与国际上的交流。
钛合金的组织和分类

钛合金的组织和分类
嘿,朋友们!今天咱们要来好好聊聊钛合金的组织和分类,这可真是个超级有趣的话题呢!
想象一下,钛合金就像是一个神秘的宝藏世界,里面有着各种各样奇妙的组织。
比如说,等轴组织,这就像是一群整齐排列的小士兵,坚守着自己的岗位,让钛合金有着稳定的性能。
再看看魏氏组织,哇哦,那简直就像一幅独特的画作,有着别样的美感和特点。
钛合金的分类也特别丰富多样呢!有α型钛合金呀,它就像是一位温柔而坚定的伙伴,有着很好的耐腐蚀性和高温稳定性。
这不就像我们身边那些总是很可靠的朋友嘛!还有β型钛合金,它呀,活力满满,有着超强的强度和韧性,这不就是那个随时都能爆发小宇宙的厉害角色嘛!
咱就说,在航空航天领域,钛合金可是大显身手呢!那些酷炫的飞机、火箭,要是没有钛合金,怎么能飞得那么高、那么快呢?这就好像没有翅膀的鸟儿怎么能翱翔天空呢!在医疗领域,钛合金也发挥着重要作用,用于制作各种医疗器械和植入物,帮助人们恢复健康,多了不起呀!
咱好好想想,要是没有钛合金的这些组织和分类,我们的生活得失去多
少精彩呀!钛合金真的是太神奇、太重要啦!所以说呀,我们要好好去了解它、研究它,让它为我们创造更多的奇迹和美好!
我的观点就是,钛合金的组织和分类是非常值得我们深入探索和研究的,它们有着巨大的应用潜力和价值,能给我们的生活带来更多的改变和进步!。
钛及钛合金的分类

钛及钛合金的分类市场供货的钛产品主要有工业纯钛和钛合金两大类:一.工业纯钛:钛属于多晶型金属,在低于882℃为a晶型,原子结构呈密排六方晶格,从882℃至熔点都是B晶型,呈体心立方晶格。
工业纯钛在金相组织上呈现a相,如果退火完全的话,是大小基本相等等轴状单项晶格。
由于存在着杂质,所以工业纯钛中也存在着少量的B相。
基本上是沿着晶界分布。
工业纯钛按GB/T3620.1—2007新标准共有九个牌号,TA1类型的有三个,TA2—TA4每个类型的各有两个,它们的差别就是纯度的不同。
从表中我们可以看出,从TA1—TA4每个牌号都有一个后缀带ELI的牌号,这个ELI是英文低间隙元素的缩写,也就是高纯度的意思。
由于Fe,C, N, H, O在a—Ti 中是以间隙元素存在的,它们的含量多少对工业纯钛的耐腐蚀性能以及力学性能产生很大的影响,C,N,O固溶于钛中可以使钛的晶格产生很大的畸变,使钛的被强烈的强化和脆化。
这些杂质的存在是生产过程中由生产原料带入的,主要是海绵钛的质量。
要是想生产高纯度的工业纯钛钛锭,就得使用高纯度的海绵钛。
在标准中,带ELI的牌号在这6个元素含量的最高值均低于不带ELI的牌号。
这些标准的修改是参照国际上或者说是西方国家的标准(我们国家的标准正在努力向西方国家靠拢,因为我们国家的很多基础工业还是比他们落后一些,很多老标准都是沿袭前苏联的),特别是在杂质的含量以及室温力学性能上各牌号的指标和国际上,以及西方国家基本上保持一致。
这个新标准主要是参照ISO(国际标准)外科植入物和美国ASTM材料标准(B265, B338, B348, B381, B861, B862, B863这七个标准)。
并且与ISO和美国的ASTM标准相对应,例如TA1对应Gr1, TA2对应Gr2, TA3对应Gr3, TA4对应Gr4。
这样有利于各个行业在选材和应用上明晰各国标准的参照,也有利于在技术和商贸上与国际上的交流。
钛和钛合金的介绍

钛和钛合金的介绍
钛,是一种金属元素,它的化学符号是Ti,原子序数是17。
它和其他金属元素相比,既不能像铁那样形成金属间化合物(如TiC),也不能像钛那样形成氧化物(如TiO)。
因此,钛在工业
上被广泛用于制造火箭的推进系统、化工设备、飞机发动机、医
疗器械和军事上的防辐射设备等。
钛合金是一种比强度很高的材料,在航空航天领域中应用广泛。
它是一种比较难熔的金属,熔点和沸点都很低,在空气中不
易氧化。
钛合金的强度很高,比强度一般在35以上。
但它的延
展性和耐热性差,受高温作用容易被氧化而失去强度。
钛合金分为两大类:一类是普通钛合金;另一类是超低钛合
金(一般为Ti-6Al-4V)。
普通钛合金是由钛、铜、铝等元素组成的铁基和铝基合金。
超低钛合金由钛、镍、铁和铜组成。
目前,
美国已将镍和铁等元素掺入超低钛合金中,提高了超低钛合金的
强度和韧性。
钛及钛合金在常温下具有很好的强度和韧性,但在高温下强
度和韧性急剧下降。
—— 1 —1 —。
全方位的讲解钛及钛合金材料_钛及钛合金_

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5 级 MHT-200 98.5 0.40 0.06 0.30 0.05 0.10 0.30 0.08 0.15 0.030
200
化学成分
牌号
Ti
组
Fe
TA0 工业纯钛 余量 0.15 TA1 工业纯钛 余量 0.25 TA2 工业纯钛 余量 0.30 TA3 工业纯钛 余量 0.40
4. 钛合金
所以,实际再结晶退火温度:工业纯钛为 650-700℃; TC4 钛合金为 800-850℃。
(2) 消除应力退火 消除金属材料因变形加工、切削加工、焊接加工及深加工制造 等过程引起的内部应力,又不发生再结晶的退火称为消除应力退火。 如:工业纯钛消除应力退火温度 550-600℃,TC4 钛合金消除应 力退火温度 550-600℃。 4. 加热 (1) 非真空加热
产品的出炉温度<200℃才能保证钛的表面不被氧化, 呈银白色的金属钛本色。
3. 退火 对产品加热到适合温度,保温一定时间,使其冷却,获
得接近平衡状态组织的热处理工艺称为退火。 退火目的是均匀化学成分,改善机械性能和工艺性能。例如:
消除因加工引起的硬化、如消除内应力、如实现再结晶、如真空退火 除气(一般是氢气)等。
江西工埠集团 詹小辉
(1)再结晶退火 对冷变形和热变形的金属加热到高于再结晶温度,使其破碎的
晶粒和拉长的晶粒重新成核并长大成为细小的等轴晶粒,不禁消除了 加工引起的硬化,还恢复了加工变形能力,这称为再结晶退火。
考虑再结晶退火温度受产品变形率和原始晶粒的大小等影响因 素,再结晶温度要比理论讲的再结晶温度高出 100-150℃为宜。
江西工埠集团 詹小辉
长发生了塑性变形称为压。
②轧制
使用两个旋转的轧辊之间的空隙或模具孔,对钛坯料加力,使
钛及钛合金的焊接工艺

钛及钛合金的焊接工艺一、常用钛及钛合金及其分类钛是一种活性金属,常温下能与氧生成致密的氧化膜而保持高的稳定性和耐腐蚀性。
钛及钛合金的最大优点是比强度大,综合性能优越。
钛合金首先在航空工业中得到应用,钛及钛合金具有良好的耐腐蚀性能;在化工、海水淡化、电站冷凝器等方面成功应用。
钛及钛合金按其退火态的组织分为α钛合金、β钛合金、α+β钛合金三类,分别用TA、TB和TC表示。
在压力容器制作中,牌号为TA2的工业纯钛使用居多,使用状态一般为退火态。
二、钛及钛合金的焊接性1、间隙元素沾污引起脆化由于钛的活性强,高温下钛与氧、氮、氢反应速度很快。
氧和氮固溶于钛中,使钛晶格畸变,强度硬度增加,塑性韧性降低;而氢含量增加,焊缝金属的冲击韧性急剧降低,塑性下降较少;碳以间隙形式固溶于钛中,使强度提高,塑性下降,作用不如氮、氧显著,但碳量超过溶解度时,易于引起裂纹,因此钛及钛合金焊接时必须进行有效的保护。
2、焊接相变引起的性能变化对于常用的工业纯钛,其组织为α合金,这类合金的焊接性最好。
在用钨极氩弧焊填加同质焊丝或不加焊丝,在保护良好的条件下焊接接头强度可与母材等强度,接头塑性较差。
焊接接头塑性降低的主要原因有:①焊缝为铸造组织,它比轧制状态塑性低;②焊接时由于导热性差、比热小、高温停留时间长、冷却速度慢,易形成粗晶;③若采用加速冷却,又易产生针状α组织,也会使塑性下降。
3、裂纹由于钛及钛合金中杂质很少,因此很少出现热裂纹,只有当焊丝或母材质量有问题时才可能产生热裂纹。
由氢引起的冷裂纹是钛合金焊接时应注意防止的,例如选用氢含量低的焊接材料和母材,注意焊前清理,在可能的条件下,焊后进行真空去氢处理等。
4、气孔气孔是钛及钛合金焊接时最常见的焊接缺陷。
在焊接热输入较大时,气孔一般位于熔合线附近;而焊接热输入较小时,气孔则位于焊缝中部。
气孔主要降低焊接接头的疲劳强度,能使疲劳强度降低一半甚至四分之三。
影响气孔的主要因素是焊丝和坡口表面的清洁度,焊丝表面的润滑剂、打磨时残留在坡口表面的磨粒、薄板剪切时形成的粗糙的端面等等都可能使焊缝产生气孔。
钛合金的简介

钛是伴生金属元素
工业上生产金属钛的主要化学反应有两个:先用金红石矿中的二氧化 钛与碳、氯气,在高温达800~900℃的条件下,反应生成四氯化钛; 再用金属镁与四氯化钛,在600~800℃的温度及惰性气体的保护下 (钛化学活性非常大,易于空气发生剧烈化学反应)反应生成金属钛。
优良性能
强度高 钛合金的密度一般在4.5g/cm³左右,仅为钢的60%,若按单位
重量的强度(称比强度)测定,钛合金是铝合金的1.3倍,镁合金的1.6 倍,不锈钢的3.5倍,是所有金属材料中的冠军。热强度高 使用温度比铝合金高几,可在450~500℃的温度下长期
工作 。
抗蚀性好 耐酸、耐碱、耐大气腐蚀,对点蚀、应力腐蚀的抵抗力特别
钛和钛合金简介
Presentation
主讲:### 组员:### ### ### ###
试验班
◆在介绍钛合金之前,我们先来了解下 面几个问题。
什么是钛?什么是钛合金 钛合金的性能有哪些 钛合金的分类 钛合金的应用
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Titanium
1791年,英国牧师格累高尔发现了一 种新元素。1795年,法国化学家克拉 普罗特以日耳曼神话中女神坦的名字 为它命名“Titanium”,译成中文就 是“钛”。从此,钛便进入了科学家 的实验室。
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分类
α型钛合金主要加入元素是Al,其次是中性元素Sn和Zr,起固溶强化作用。
在退火状态下的室温组织是单相α固溶体。 α型钛合金的牌号与工业纯钛相同,均划入TA系列。 α型钛合金不能进行热处理强化,热处理对于它们只是为了消除应力或消除 加工硬化。 β型钛合金: 合金加入了大量的多组元β相稳定元素,主要元素为铬、钴、锰、钨 、铁、镍、钽等,同时还加入α相稳定元素Al。应用的β型钛合金主要为亚稳定 的β钛合金,退火状态为α+β两相组织,将其加热到β单相区后淬火,因α相来不 及析出而得到的过饱和的β相,称为亚稳β相。
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钛及钛合金的分类市场供货的钛产品主要有工业纯钛和钛合金两大类:一.工业纯钛:钛属于多晶型金属,在低于882℃为a晶型,原子结构呈密排六方晶格,从882℃至熔点都是B晶型,呈体心立方晶格。
工业纯钛在金相组织上呈现a相,如果退火完全的话,是大小基本相等等轴状单项晶格。
由于存在着杂质,所以工业纯钛中也存在着少量的B相。
基本上是沿着晶界分布。
工业纯钛按GB/T3620.1—2007新标准共有九个牌号,TA1类型的有三个,TA2—TA4每个类型的各有两个,它们的差别就是纯度的不同。
从表中我们可以看出,从TA1—TA4每个牌号都有一个后缀带ELI的牌号,这个ELI是英文低间隙元素的缩写,也就是高纯度的意思。
由于Fe,C, N, H, O在a—Ti 中是以间隙元素存在的,它们的含量多少对工业纯钛的耐腐蚀性能以及力学性能产生很大的影响,C,N,O固溶于钛中可以使钛的晶格产生很大的畸变,使钛的被强烈的强化和脆化。
这些杂质的存在是生产过程中由生产原料带入的,主要是海绵钛的质量。
要是想生产高纯度的工业纯钛钛锭,就得使用高纯度的海绵钛。
在标准中,带ELI的牌号在这6个元素含量的最高值均低于不带ELI的牌号。
这些标准的修改是参照国际上或者说是西方国家的标准(我们国家的标准正在努力向西方国家靠拢,因为我们国家的很多基础工业还是比他们落后一些,很多老标准都是沿袭前苏联的),特别是在杂质的含量以及室温力学性能上各牌号的指标和国际上,以及西方国家基本上保持一致。
这个新标准主要是参照ISO(国际标准)外科植入物和美国ASTM材料标准(B265, B338, B348, B381, B861, B862, B863这七个标准)。
并且与ISO和美国的ASTM标准相对应,例如TA1对应Gr1, TA2对应Gr2, TA3对应Gr3, TA4对应Gr4。
这样有利于各个行业在选材和应用上明晰各国标准的参照,也有利于在技术和商贸上与国际上的交流。
表1 钛及钛合金牌号和化学成分钛TA4ELI 工业纯钛0.30 0.05 0.050 0.0080 0.25 0.05 0.20TA4 工业纯钛0.50 0.08 0.050 0.0150 0.40 0.10 0.40这个新标准的纯钛表上有两个问题值得注意,一是GB/T3620.1—1994与GB/T3620.1—2007相对照,原来的TA0变为TA1,原来的TA1变为TA2, 原来的TA2变为TA3,原来的TA3变为TA4,而原来的TA4变为TA28, 二是随着牌号的数字增加,这5个杂质元素的含量也在增加,也就意味着强度增加,塑性逐步下降。
这里还要注意的一点是,Fe,这个元素是作为杂质存在的,而不是作为合金元素特意加入的。
从GB/T3620.1—2007标准中我们可以看出,TA1~TA4杂质元素含量逐步增加,但主要是Fe,和O这两个元素增量明显,C, N, H的增加不是很明显。
工业纯钛有别于化学纯钛,化学纯钛是用于科研机构进行纯金属某些特性的科学研究,而工业纯钛是直接在各行业应用的材料,同时比化学纯钛含有较多的上述5种杂质,工业纯钛的特性就是其强度不高,塑性好,易于加工成型,可以冲压.,焊接,机加工性能也较好,在各种氧化腐蚀的环境里具有良好的耐腐蚀特性。
所以在板材这个品种里大约70%以上的都是工业纯钛的,主要应用于化工行业的反应釜,压力容器的加工成型。
在这几个纯钛牌号中,应用最广泛的是TA1,,其次是TA2.。
讲到工业纯钛有一点大家必须明确,就是工业纯钛不能用热处理的办法提高强度,如果某一批号的纯钛的力学性能低了,别幻想着怎么处理一下让它合格,那是白费劲。
工业纯钛金相组织TA2 650℃退火 100X二.钛合金钛合金的分类据资料介绍,有多种分类法,比较常见的是以退火后的金相组织形态进行分类:1. 退火后基本组织是a相的,称为a型钛合金。
TA7 100X,是比较典型的a合金组织。
2. 退火后基本组织是a+B,但是以a 相为主的,称为近a型合金这是TA15完全退火后的组织,a含量能占到接近70%左右。
3. 退火后基本相a+B,两个相相近,称为a+B型合金,也可以称为a等轴+B转或者a初生等轴+B转或者a初生等轴+a魏氏+B残余这是TC4完全退火后的典型两相组织照片200X,是a+B各相都接近50%的形态。
这是TC11完全退火后的等轴a与B转各占近50%的金相照片。
TC21 100X a相占35%~45% 也是典型的a+B组织4. 退火后基本上是B相,但还有一定的a相的,称为近B型合金这是TB3 100X的金相组织,a相的含量较少。
5. 退火后基本全是B相的,称为B型合金Ti—40 (Ti—25V—15Cr)阻燃钛合金100X这些照片能给我们对钛及钛合金金相知识不多的人,会有一些初步的认识。
钛及钛合金牌号及退火后金相组织分类类型牌号与国外相近的牌号名义成分晶型金相组织特点工业纯钛TA1 Gr.1 BT1-00 工业纯钛a型a单项组织TA1-ELIGr.1ELI 工业纯钛TA1-1 BT-00CB 工业纯钛TA2 Gr.2 BT1-0 工业纯钛TA2-ELI工业纯钛TA3 Gr.3 工业纯钛TA3-ELI工业纯钛TA4 Gr.4 工业纯钛TA4-ELI工业纯钛a合金TA5 Ti-4Al-0.005B TA6 BT5 Ti-5Al-2.5Sn TA7 Gr.6 BT5-1 Ti-5Al-2.5Sn还有一种(航空界)虽然也是以退火后的金相组织进行分类,但是分的更细,以铝的含量多少进一步分类,主要有:1.工业纯钛2.a型钛合金3.低铝当量近a型钛合金(<5)4.高铝当量近a型钛合金5.低铝当量马氏体a+B型钛合金(<5)6.高铝当量马氏体a+B型钛合金7.近亚稳定B型钛合金8.亚稳定B型钛合金9.稳定B型钛合金这里要解释一下为什么把a+B钛合金称为马氏体钛合金,所谓马氏体就是指a+B 钛合金在淬火后的组织特点,而退火后的组织里是没有马氏体的。
在原始的B 相成分没有发生变化,但是晶体结构发生了变化的过饱和固溶体就是钛合金的马氏体,和钢铁中的马氏体有类似的特性。
因为在a+B钛合金中除了我们能看到的a(包括等轴的和片状的)以外,还有不少的B组织,只要B相中稳定B的合金元素超过某临界含量,都能够通过淬火保持到室温而不发生转变,B相淬火冷却时的马氏体转变开始温度Ms低于室温,只要冷却速度足够快,避免冷却过程中自B相中析出a相以及可能发生的共析分解,就能将高温相B保持到室温。
(例如亚稳定B合金和B合金,它们的稳定B相的元素含量都超过临界含量)。
但是,在许多a+B合金中B相中稳定B的合金元素含量低于上述的临界含量,由于B相的马氏体转变开始温度Ms高于室温,淬火冷却时高温相B就会部分或者全部(由B相的马氏体转变终了温度Mf低于还是高于室温而定)。
通过无扩散的马氏体型相变转变成马氏体a′(过饱和a固溶体)。
这个马氏体a′用金相显微镜是观察不到的,可以在电子显微镜看到,电子显微镜放大2000倍以上是轻易而举的。
还有一点需要指出的是,钢铁通过淬火而获得的马氏体具有很高的硬度,从HRC35到HEC70都可以,但是钛合金的马氏体却不能大幅度的提高硬把钛及钛合金中的杂质和有意加入的元素最常见的是十七个,它们是a.杂质H, C, N, O,b. Alc.Mo V Co Ni Cr Mn Cu Fe W SiD, Sn, Zr(一)先说杂质C, N, O, H,.1.)H在钛中是以间隙原子存在的,无论是在工业纯钛或者是钛合金中H都是不受欢迎的,不论是铝合金,铜合金,镍基合金,还是钢铁中也都不希望有H 存在,因为都会产生氢脆。
H的含量都是越低越好。
钛及钛合金可以说很害怕H 的,GB/T3620.1-2007新标准一般要求各个牌号H的含量小于0.015%,因为H在a--钛中的固溶度是随着温度的下降而急剧下降,例如在320℃时达到0.18%,在120℃时下降到不超过0.003%, 含H的钛在显微组织中会出现自a—Ti中析出的氢化物TiH,这是脆化相,虽然对静力学性能没有太大的影响,但是对冲击韧性却有明显和较大的影响,数据急剧下降,而且缺口效应增加了敏感性。
H的含量对冲击韧性的影响纯钛中的氢化物(黑针)含H 0.023%但是在高纯钛粉的制造中,就利用H 的特性,把钛料放入特殊的加热炉中,升温并通入高浓度的氢气,待一定时间后关气,降温,取出已经基本粉化的钛料,再用球磨机磨成细粉,就可以用在钛的粉末冶金上了。
H 还有一个特殊的特性,就是它的可逆性,你在空气中加热钛材,或者经过酸洗,它会吸氢,而你在真空炉中加热一定时间氢可以从钛材中溢出来,用真空退火的办法可以把氢去除一部分,所以当我们某个产品的氢含量超出标准范围时,只要超的不多,就可以安排一次或几次真空退火,就可以合格了。
真空退火的条件是10ˉ3mm 水银柱(10-3帕真空度),温度在700~900℃,时间1~6小时。
2.) C, N, O 这三个元素首先要明确虽然是杂质,却是稳定a 相的主要元素,它们也是呈间隙原子的形式存在于钛中的。
氧元素是随着加热温度的升高而吸收的浓度也升高。
但是却不能像H 那样用真空退火的办法去除,真空退火对O 来说,基本没有降低的作用。
下面举一个例子说明O 在加热过程中对钛的Ti--679(近a 合金)合金氧的玷污深度-200-100 0 1000 369 121543 21t(?)a K(Kg.M/cm 2) 1— 0.001%H 2— 0.008%H 3— 0.018%H 4— 0.04%H抗氧化涂料,以保护材料不被O的玷污。
(二) Al这个元素在钛合金中是应用最广泛的元素,除了工业纯钛和TB7,TB11外,几乎没有那个钛合金牌号不含铝的。
在金属元素中它是唯一有效的a稳定元素。
不但比其他稳定a 的合金元素便宜,同时能对钛产生许多好的影响,因为铝能在钛合金中能降低熔点和提高B 转变温度,固溶入钛中能通过固溶强化而提高室温强度并且提高高温强度,所以含铝6%~7%的钛合金具有较高的热稳定性。
并能提高钛的再结晶温度而改善高温强度和蠕变抗力,铝还能增加材料的抗氧化能力和具有良好的焊接性。
并通过增加氢在a相中的固溶度而降低合金的氢脆敏感度。
由于铝的比重比钛还要小,有利于降低钛合金的比重而提高比强度。
AL既然这么好,能不能多加入一些呢?这里有一个Al的含量最大值一般不能超过7%,为什么呢?Al 量超过后容易在合金中产生有序化的a2.相,这个相会使合金的性能下降,为了控制某一类的合金含铝量,特别提出了铝当量的概念,具体计算公式是Al= Al%+1/3Sn%+1/6Zr%+1/2Ga%+10(O)%≤8%~9%(二)Mo, V, Co, Ni, Cr, Mn, Cu Fe, w, Si这十大元素都是稳定B相的,但它们有些元素在稳定B相同时也能稳定a相,只不过作用相对稳定B相来说弱一些,就稳定B相来说其中作用最强的是Fe, Mn, Gr,密度比Mo, W 小,所以应用广泛,是高强亚稳定B性钛合金的主要添加剂。