钛合金及熔炼演讲报告
大钛合金及熔炼分析报告

熔炼概述
熔炼部分着重讲了金属液和炉气及周围介质之间相互作 用,精炼原理及工艺; 介绍微量变质元素的变质作用机理,融合着物理化学、 冶金原理及金属学的基本原理在合金及熔炼工艺中的实 际应用。
二、铸造钛合金熔炼
钛合金在现代工业中的应用越来越广泛,而钛在工业上的广泛应用推动了 钛工业的迅速发展, 钛的生产能力正在逐年提升, 并将陆续超过铅、锌、铜 成为名副其实的第三金属。钛在地壳中的丰富度占第七位,含量为0.42%。
1、钛合金基本知识
钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。 钛合金密度小,比强性能都很好,具有优良的综合 性能,是一种新型的、很有发展潜力和应用前景的轻质 结构材料。
钛合金的分类
按钛合金热处理组织可分为: α型钛合金: 组织为α固溶体,牌号为TA;
升温 马氏体 奥氏体 应用范围:航空航天、生物医疗、机械电子、汽车工业和 日常生活等多个领域。
[1] 李军. 稀有金属材料与工程, 2003, 32(5): 398~402.
1.1 SMA医学应用和发展趋势
1. 形状记 忆效应 SME
(a)预压缩 (b)受热扩张后 (c)植入腔道内效果
2. 超(伪) 弹性SE
形状记忆合金( Shape Memory Alloy, SMA)
特 点:1、形状记忆效果 (Shape Memory Effect,简 称SME):具有热弹性或应力诱导马氏体相变特征的材 料在进行一定限度的变形后,经随后的加热到一定温度 时,材料能完全、部分恢复到变形前的形状和体积的现 象。 2、超弹性( Superelasticity,简称SE):材料 在外力作用下产生远超过弹性极限应变量的应变,而且 卸载时应变可恢复到原来状态的现象。 本 质: β 降温/应变 α
钛合金的熔炼技术

1、直接添加高熔点金属的钛合金真空自耗熔炼用电极制备方法在钛合金真空自耗电弧熔炼用电极常规制备的基础上,由直接压制的具有一定凹槽的电极块与适合电极块凹槽形状的高熔点金属棒拼焊组成电极的方法,通过选择合适的真空自耗电弧熔炼工艺,能够熔炼出达到配比计算要求的、成分均匀的无偏析优质铸锭。
2、钛及钛合金真空自耗熔炼过程中断电后重新起弧的工艺钛及钛合金真空自耗熔炼过程中断电后重新起弧的工艺,包括如下步骤:当熔炼中断后重新起弧时,将熔炼电流快速提升至正常熔炼电流的75-80%,保持此时的熔炼电流;当熔池的边缘到达坦塌壁后,保持2-3min,再将此时的熔炼电流快速提升至正常熔炼电流。
该工艺优势在于,使总的起弧时间大幅缩短,减小铸锭的冷却体积收缩后与用提壁间产生的间隙及避免铸锭冷却凝固形成的内部缩孔:当熔炼电流达到正常熔炼电流的75~80%时,保持该熔炼电流一段时间,这样可以较为准确地控制电极及已凝固熔池的熔化速度,避免瞬时产生大量的熔液流入铸锭与用塌壁的间隙,或造成冷隔缺陷。
3、纯钛块状废料的熔炼回收方法纯钛块状废料的熔炼回收方法,使用6个电子枪的电子束冷床炉,将选定成分的原料装入电子束冷床炉的进料器,进行熔炼,然后将得到的铸锭冷却出炉,即可得到成品。
该法直接使用TAl回收料进行熔炼,避免了废料破碎电极块压制,电极的焊制。
单锭熔炼每天单台设备可熔炼9个棒料总重约6.5吨,双锭熔炼每天单台设备可熔炼18个棒料总重约13吨,极大的提高了回收效率和速度。
4、钛及钛合金屑状废料的电子束冷床熔炼回收方法钛及钛合金屑状废料的电子束冷床熔炼回收方法过程为:根据所熔炼钛及钛合金成分,称取纯钛屑状废料,或称取纯钛屑状废料和钛合金屑状废料中的一种或两种与海绵钛以及纯合金添加元素和/或中间合金混合的混合料,混合料中的纯钛及钛合金屑状废料添加量按质量百分比计为10%~90%;然后将其压制成电极块,用电子束冷床熔炼炉将所述电极块进行一次电子束冷床熔炼,得到钛或钛合金铸锭。
钛合金熔炼的重要参数 -回复

钛合金熔炼的重要参数-回复# 钛钛合金合是一种广泛应用于航空航天、医疗器械、汽金车制造等领域的重要金属材料。
它的优异性能使其备受青睐,而熔炼过程中的重要参数对最终合金质量至关重要。
让我们一步步来探讨钛合金熔炼熔的关键参数。
# 材料选择首先,选择合适的原料至关重要。
钛合金的主要原料是钛矿石,但在工业生产中,通常使用钛铁和钛渣等作为原料。
这些原料的纯度和质量直接影响最终合金炼的的性能。
# 熔炼温度熔炼温度是决重定合金熔炼过程的重要参数之一。
钛合要金的熔点较高,一般在1668摄氏度左右。
因参数此,钛确保合达金到是一足种广够的泛应用于熔航点空温航度天以、确医保疗原设料备充分熔化至、关汽重车要工,业但等同时领需要注意域的避重要免金过高属的材料,具温有度优,异以的免耐对腐材料蚀造性成不、高良强影度和响。
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不同的合金成分会影响其不同硬类型度、强度的、熔耐炼腐炉具有蚀不性同等的性加能。
熔炼工艺年度总结汇报材料

熔炼工艺年度总结汇报材料熔炼工艺年度总结汇报材料尊敬的领导、各位同事:大家好!我是熔炼工艺部门的负责人,今天非常荣幸能够在这里向大家汇报我们熔炼工艺部门过去一年的工作情况和成绩。
一、工作概况过去一年,熔炼工艺部门持续努力,全面提升了工作质量和效率。
我们参与了多个项目的熔炼任务,并且取得了以下几方面的成绩:1. 熔炼效率提升:通过技术优化和工艺改进,我们成功提升了熔炼效率,减少了冶炼时间,同时降低了能耗和原材料损失。
2. 工艺创新:我们积极开展工艺创新研究,推广应用了新的熔炼工艺,取得了明显的效果。
采用新的工艺方法,可以更好地控制熔炼过程中的温度、浓度和组织结构,从而提高产品质量。
3. 装备提升:我们加强了装备的维护和更新,确保设备正常运行。
通过定期检修和设备升级改造,提高了生产线的稳定性和运行效率。
二、项目成果我们在过去一年中参与了多个熔炼项目,取得了以下几个重要的成果:1. XX项目:通过对原材料配比和溶解温度进行调整,成功降低了熔点,提高了产品的成品率和质量。
该项目在公司领导的关心支持下,得到了全面推广。
2. XX项目:我们根据客户需求,研发出一种新的熔炼工艺,实现了产品的特殊形状和组织结构,受到了客户一致好评,打开了市场新的销售渠道。
3. XX项目:通过对熔炼过程中的工艺参数进行精确控制,解决了原有产品的熔解不均匀和降解问题,提高了产品的稳定性和使用寿命,得到了用户的高度认可。
三、团队建设团队是我们工作的核心,过去一年,我们不断加强团队建设,通过培训、交流和激励,提高了员工的综合素质和工作能力。
1. 培训交流:我们组织了多次内部培训和外部交流活动,提高员工的专业知识和沟通能力。
通过学习和分享,大大激发了团队成员的学习热情和创新能力。
2. 创新激励:我们设立了创新奖励制度,鼓励团队成员提出创新想法,并给予一定奖金激励。
这有效地激发了团队成员的积极性和创造力。
3. 交流合作:我们加强了内部各个岗位之间的沟通和协作,形成了高效的工作合力。
钛合金的熔炼与制备

钛合金的熔炼与制备钛合金是一种具有高强度、低密度、优异的抗腐蚀性能和良好的高温强度的先进材料。
它广泛应用于航空、航天、化工、汽车和医疗等领域。
钛合金的熔炼与制备是其获得优异性能的关键。
本文将介绍该过程的基本情况以及其发展趋势。
一、钛合金的熔炼钛合金通常使用熔模铸造、真空电弧熔炼和粉末冶金等方式进行制备。
其中熔模铸造和真空电弧熔炼是最常用的方法。
下面将对这两种方法进行详细介绍。
1、熔模铸造熔模铸造又称熔模法或精密铸造法,是指钛合金加入铸造模中,利用热力学原理使金属熔融并凝固成型的一种工艺。
该方法适用于生产中小型、复杂、精密钛合金铸件。
使用熔模铸造方法加工的钛合金件具有较高的成形精度和良好的表面质量,而且可以制造出形状和重量特殊的零部件。
但是,这种方法的缺点是成本高、制造周期长并且机械性能较差。
2、真空电弧熔炼真空电弧熔炼是指采用电弧在真空或惰性气氛下将钛合金熔化,然后将熔融合金浇注成型。
真空电弧熔炼的工艺流程与普通的真空熔炼方法相似。
在制备钛合金材料时,真空电弧熔炼是最常用的方法之一。
它可以用来制备各种不同种类的钛合金材料,提供多种材质选择,有一定的成本优势和高效性。
然而,使用这种方法制备的钛合金材料容易出现完全凝固并且内部不均的现象,影响其机械性能和成型质量。
二、钛合金的制备粉末冶金是目前制备钛合金的主要技术之一。
粉末冶金是一种通过混合、成型和烧结等多个工序制备金属或合金件的方法。
它利用粉末状的钛合金材料制备成型零件。
粉末冶金制备钛合金零件的过程主要包含以下几个步骤:粉末钛合金的混合、制备成型件、烧结、热处理以及表面处理。
该方法有很多优点,例如可以制造出形状复杂、成分一致、精度高的零件。
此外,其还具有成本低、资源利用率高、环境友好等优势。
不过,这种方法的缺点是进行成型需要较高的成型压力,以及制造过程中可能会产生残余应力、孔隙和裂纹等缺陷,从而影响材料的结构和性能。
三、结论钛合金的熔炼和制备是生产高品质钛合金制品的关键。
钛合金熔炼基本原理

钛合金熔炼基本原理
哇塞,朋友们!今天咱就来讲讲钛合金熔炼的基本原理!你想想看啊,就好像我们做饭一样,得有各种材料,还得掌握好火候,对吧?钛合金的熔炼也是这么个道理!
比如说,我们得先把钛这种金属准备好呀,就像做菜得先有菜一样!然后呢,再加入其他的合金元素,这就好比给菜加点调料,让味道更丰富。
在这个过程中,温度的控制可太重要啦!要是温度不合适,那可就出大问题喽!就像是炒菜时火太大了会烧焦,火太小了又炒不熟,一个道理呀!
而且哦,钛合金熔炼可不是随随便便就能搞好的。
这就好像你要盖一座漂亮坚固的房子,从打地基到砌墙,每一步都得认真对待。
如果熔炼时不仔细,那最后得到的钛合金可能就没那么优质啦!你说可不可惜呀?我记得有一次啊,我们实验的时候就差点出了差错,还好及时发现调整了,真的是捏了一把汗呢!
这里面的学问可大了去了,不同的熔炼方法也有不同的特点呢。
就像有人喜欢清蒸鱼,有人喜欢红烧鱼,各有各的好呀!比如说真空熔炼,那可真是个厉害的办法,能让钛合金更纯净!
总之呢,钛合金熔炼真的特别有意思,也特别重要!只有搞清楚了这些基本原理,我们才能炼出好的钛合金啊!所以,大家一定要认真了解哦!。
钛合金材料的熔炼与制备

轧制成形法
轧制成形法是通过将钛合金坯 料在轧机上轧制加工成形的制 备方法。
该方法适用于制备薄板、薄带 、棒材等钛合金材料,广泛应 用于航空、船舶、化工等领域 。
轧制成形法制备钛合金的优点 是材料性能优异、加工精度高 ,但工艺复杂、成本高。
钛合金材料的熔炼与制备
目
CONTENCT
录
• 钛合金的简介 • 钛合金的熔炼技术 • 钛合金的制备技术 • 钛合金的加工工艺 • 钛合金的发展趋势与展望
01
钛合金的简介
钛合金的定义
钛合金是由纯钛元素与一些其他元素(如铝、锡、钼、钒等)通 过合金化处理得到的金属材料。
钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金,其特点是密度小 、比强度高、耐腐蚀性好、高温性能好、无磁性等。
体育用品
由于钛合金轻质高强,被广泛应用于高尔夫球杆 、自行车架等体育用品的制造。
02
钛合金的熔炼技术
电弧熔炼法
总结词
利用电弧产生的高温熔化金属或合金的方法。
详细描述
电弧熔炼法是钛合金制备中常用的熔炼技术之一,通过电极间产生的电弧产生高温,将钛合金原料熔化为液态, 再通过冷却凝固得到钛合金材料。该方法具有熔炼温度高、熔炼速度快、生产效率高等优点,但同时也存在能耗 高、电极易损耗等缺点。
回收再利用
开展钛合金废料的回收、 再生和再利用工作,降低 生产成本,同时减少环境 污染。
规模化生产
通过扩大生产规模,实现 规模效益,降低单位产品 的生产成本。
THANK YOU
感谢聆听
详细描述
悬浮熔炼法是一种新型的熔炼技术,利用磁场或电场使钛合金原料在非接触状态下熔化为液态,再通 过冷却凝固得到钛合金材料。该方法具有熔炼温度高、熔炼速度快、可去除杂质等优点,但同时也存 在设备成本高、技术难度大等缺点。
钛合金熔炼工艺

钛合金熔炼工艺引言钛合金熔炼工艺是一项关键的工艺技术,用于制备钛合金材料。
钛合金由钛和其他金属元素组成,具有优异的机械性能、耐腐蚀性能和低密度,广泛应用于航空航天、汽车和生物医学等领域。
本文将深入探讨钛合金熔炼工艺的各个方面。
钛合金的熔炼过程钛合金的熔炼过程涉及三个主要步骤:原料准备、熔炼和浇铸。
原料准备钛合金的原料一般为钛粉,通常通过球磨等方法细化颗粒,以提高熔炼效果和均匀性。
在原料准备过程中,也可以添加其他合金元素的粉末,以调整合金的成分和性能。
熔炼钛合金的熔炼一般采用电弧熔炼和真空熔炼两种方法。
电弧熔炼电弧熔炼是一种常用的钛合金熔炼方法。
它利用电弧高温熔化钛粉和合金元素,同时通过惰性气体(如氩气)保护,防止杂质的污染。
电弧熔炼具有操作简单、效率高的优点,适用于大批量生产。
真空熔炼真空熔炼是一种高级的钛合金熔炼方法。
它利用真空环境下的高温熔化钛粉和合金元素,避免了空气中的氧化反应和污染。
真空熔炼具有制备高纯度合金的能力,适用于高要求的特殊应用领域。
浇铸熔炼完成后,钛合金溶液被浇铸成所需的形状。
浇铸方法主要有等静态浇铸和连铸两种。
等静态浇铸等静态浇铸是一种传统的浇铸方法。
它将熔融的钛合金溶液倒入预先制备的砂型或金属模具中,通过自由冷却形成实体材料。
等静态浇铸简单易行,适用于小批量生产。
连铸连铸是一种高效、连续生产的浇铸方法。
它将熔融的钛合金溶液通过连续铸造机构,经过快速凝固和拉伸过程,制备出尺寸均匀、纹理细密的合金材料。
连铸能够提高生产效率和产品质量,适用于大规模生产和复杂形状的要求。
钛合金熔炼工艺的关键因素钛合金熔炼工艺的质量和性能受到多个因素的影响。
以下是其中的一些关键因素:合金成分钛合金的成分对其性能具有决定性影响。
合金成分的合理设计和准确控制可以提高材料的强度、硬度、耐腐蚀性等。
熔炼温度熔炼温度是决定钛合金熔体质量的重要参数。
合适的熔炼温度可以促进相变及溶质的扩散,并避免氧化、脱挥发和烧结等问题。
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大家好!XX 学院XX 班总策划人:SMITH小组成员:XX xxxxxxx ▪XX xxxxxxx ▪XX xxxxxxx ▪XX xxxxxxx ▪XX xxxxxxx ▪XX xxxxxxx目录一、合金及熔炼总体概述▪二、铸造钛合金及其熔炼1、基本知识2、应用前景▪三、学习心得体会▪四、课程总结一、合金及熔炼总体概述合金概述▪本书一共分三篇,分别为铸铁合金及熔炼、铸钢合金及熔炼、铸造非铁合金及熔炼。
其中重点是铸造非铁合金及熔炼。
▪非铁合金包括铝合金、铜合金、镁合金、锌合金、钛合金等。
▪其中成分及铸造工艺即凝固条件决定组织,组织决定性能。
▪合金性能包括:力学性能、物理性能、工艺性能。
熔炼概述▪熔炼部分着重讲了金属液和炉气及周围介质之间相互作用,精炼原理及工艺;▪介绍微量变质元素的变质作用机理,融合着物理化学、冶金原理及金属学的基本原理在合金及熔炼工艺中的实际应用。
二、铸造钛合金熔炼钛合金在现代工业中的应用越来越广泛,而钛在工业上的广泛应用推动了钛工业的迅速发展, 钛的生产能力正在逐年提升, 并将陆续超过铅、锌、铜成为名副其实的第三金属。
钛在地壳中的丰富度占第七位,含量为0.42%。
TC4钢管纯钛基本知识▪纯钛是银白色的金属,它具有很多优良特性:▪(1)、钛的密度小,比强度高。
▪(2)、钛是无磁性金属,无毒且与人体组织及血液有很好的相容性。
▪(3)、熔点高,被列为耐高温金属。
▪(4)、在低温下保持良好的韧性及塑性,是低温容器的理想材料。
▪(5)、常温下在空气中或含氧的介质中,钛表面生成一层致密的、附著力强、惰性大的氧化膜,保护钛基体不被腐蚀,表现出很强的耐蚀性。
液态钛几乎能溶解所有的金属,因此可以和很多金属形成合金。
1、钛合金基本知识▪钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。
▪钛合金密度小,比强度、比刚度高,抗腐蚀性能、高温力学性能、抗疲劳和蠕变性能都很好,具有优良的综合性能,是一种新型的、很有发展潜力和应用前景的轻质结构材料。
按钛合金热处理组织可分为:α型钛合金:组织为α固溶体,牌号为TA;β型钛合金:组织为β固溶体,牌号为TB;(α+β)型钛合金:组织为(α+β)固溶体,牌号为TC。
钛合金的分类2、钛合金的应用和前景钛及钛合金越来越多地用于化工机械、船舶工业、汽车工业、石油天然气工业, 以及食品、医疗设备等工程。
钛合金的应用▪对于钛合金, 精密铸造是最成功也是应用最广泛的近终成形制造技术, 它可显著提高原材料的利用率,钛合金铸件的力学性能及其稳定性明显改善,世界钛工业和钛材加工技术得到了飞速发展,海绵钛、变形钛合金和钛合金加工材的生产和消费都达到了很高的水平,在航空航天领域、舰艇及兵器等军品制造中的应用日益广泛,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。
▪钛及其合金已在一般工业中应用,用于制作电解工业的电极,发电站的冷凝器,石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。
此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等。
钛合金的发展前景目前, 钛合金材料开发新的应用领域, 特别是在汽车、火车、磁浮列车、钛自行车, 高楼外墙装饰等民用领域的应用前景十分广阔, 这是钛在21世纪为人类造福的价值所在。
钛合金高档山地车(1)在医药行业中的应用近年来钛及其合金以其与骨相近似的弹性模量、良好的生物相容性及在生物环境下优良的抗腐蚀性在临床上得到了越来越广泛的应用医学领域钛合金主要用于制造植入人体内的医疗器件、假体或人工器官和辅助治疗设备的钛合金。
它们具有比强度高、力学性质接近人骨,强度远优于纯钛,还具有耐疲劳、耐腐蚀及生物相容性优良等特点。
广泛用于各种人工关节人工骨、骨固定器件、义齿、齿科嵌、固定桥等▪钛合金烤瓷牙▪它主要是指介于贵金属烤瓷牙和镍铬合金烤瓷牙之间的烤瓷牙材料,此种瓷牙从严格意义上来说,保证人体亲和性好,而且此种材料是比较适合人体健康的要求,其使用寿命会大。
钛合金支架能很好的帮助恢复牙体形态和功能,且强度高,表面光滑、耐磨损、耐腐蚀,一种永久修复体,适用于一切固定者。
尤其是它的生物相容性好,对镍离子敏感的人比较适合,现已被广泛地推广应用于前牙的修复LOGO引例:用形状记忆合金制成的花苞受温度影响后的变化情况室温-花苞加热-绽放冷至室温-花苞再次加热-绽放拥有“大脑”的合金对外界环境刺激做出反应——神经元对温度变化做出反应——微观组织相变Yes, I can alsoremember[1] 金万军. 生物医用Ti-Ta 基合金的形状记忆效应和力学性能的研究[D]. 厦门:厦门大学, 2009[2] 徐祖耀. 形状记忆材料[M]. 上海: 上海交通大学出版社, 2000形状记忆合金(Shape Memory Alloy, SMA)特点:1、形状记忆效果(Shape Memory Effect,简称SME):具有热弹性或应力诱导马氏体相变特征的材料在进行一定限度的变形后,经随后的加热到一定温度时,材料能完全、部分恢复到变形前的形状和体积的现象。
2、超弹性(Superelasticity,简称SE):材料在外力作用下产生远超过弹性极限应变量的应变,而且卸载时应变可恢复到原来状态的现象。
本质:应用范围:航空航天、生物医疗、机械电子、汽车工业和日常生活等多个领域。
β奥氏体α马氏体降温/应变升温(a)预压缩(b)受热扩张后(c)植入腔道内效果1. 形状记忆效应SME2. 超(伪)弹性SE1.1 SMA 医学应用和发展趋势应变诱导马氏体相变产生的超弹性行为使合金具有比普通刚性材料更低的弹性模量!特别是钛合金具有远低于不锈钢的弹性模量。
1.1 SMA医学应用和发展趋势神奇的SME效果和优异的SE行为使钛合金作为仿生材料在医学应用中发挥了巨大作用——仿生材料制成的人体替换组织不依赖于器官的活体国策“十二五”重大科技专项——重点加强生物医用钛合金工程材料的研究开发和产业化发展。
1.1 SMA 医学应用和发展趋势国计民生人民健康科技健康人口增长及老龄化加速带来的心脑血管疾病和骨科疾病剧增;医疗水平的提高对新仿生材料提出更高的要求。
促进要求1.2 应用中出现的问题由仿生材料应用导致的金属污染和功能失效时刻危害着患者的生命健康。
突出问题有两个:1. 植入合金释放对人体细胞有毒离子;2. “应力屏蔽”导致仿生材料植入失效。
[1] 任伊宾, 杨柯, 梁勇. 医用金属材料中的镍危害[J]. 生物医学工程学杂志, 2005,22(5): 1067-1069.影响脑细胞功能,导致记忆力下降,思维能力迟钝。
据研究老年痴呆症患者脑中铝含量为正常人近5倍。
ALNiV 临床观察证实应用比较广泛的Ti 6Al 4V 、Ti-Ni 合金植入人体酸性环境后会释放出对细胞具有严重危害的Al 、Ni 、V 阳离子,直接危害患者生命健康。
使心、脑、肺、肝和肾功能衰退;使核糖核酸或脱氧核糖核酸复制失真,引起突变,从而增加癌症发病率。
可引起呼吸系统、神经系统、肠胃系统、造血系统的损害;降低人体的抵抗外界压力、毒素及致癌物的能力;甚至致死。
1.2 应用中出现的问题1. 合金释放有毒离子毒害人体细胞1.2应用中出现的问题弹性模量差异受力传递不均匀植入失效生物排异反应可以用药物控制;物理排异反应无法用药物控制!2. “应力屏蔽”现象导致的植入失效1.3 国内外SMA 研究现状Ti 13Nb 13ZrTi 35Nb 7Zr 5TaTi 12Mo 6Zr 2FeTi 15Nb 、Ti 35.3Nb 5.1Ta 7.1Zr Ti 29Nb 13Ta 4.6Zr Ti 30Nb 10Ta 5Zr Ti 35Nb 10Ta 5Zr Ti-Ta Ti 55Ta 9Zr (厦大)Ti 12.5Zr 2.5Nb 2.5Ta (西北有色金属研究院)Ti-Co-Ta(中南)Ti-Zr(北航)欧美中国日本1. 向Ti 中添加Ta 、Mo 、Nb 、Zr 等替代Al 、Ni 、V 等对人体有毒的合金元素,通过调整合金元素配比使合金材料具有更佳的SME 和SE 。
1.3 国内外SMA的研究现状2. 优化组织结构,降低合金固有弹性模量;提高亚稳态β相含量,增加应变诱导马氏体相变的敏感性,提高SE,避免仿生组织植入人体时因“应力屏蔽”导致失效。
[1] Y L Zhou et al., Materials Science and Enginieering A. 2004,371: 283-290SMA发展潜力巨大,就飞机而言,当飞机出现裂缝或者空洞时,如果不能及时修复便会导致应力集中,必然导致飞机解体,例如最近的马航失事时间。
如果用SMA的话,它就让飞机快速自动修复变成可能。
我们以后坐飞机也会变得更安全。
(未来概念战机-组合变形、自我修复、3D打印_高清.mp4)(2)在航空航天业的应用▪保证航空航天器具的连续安全飞行,对紧固件要求极高。
尤其是商用飞机投入运营后要运行二三十年,并每天十几小时的连续不间断飞行,对紧固件的要求甚至高于航天用标准,钛合金紧固件可满足上述需求。
▪钛合金发动机,大型复杂结构激光一体成型技术制成。
由于钛及其合金具有强度大、重量轻、耐热性强的综合优良性能,在飞机制造中用它来代替其它金属时,不仅可以延长飞机使用寿命,而且可以减轻其重量,从而大大提高其飞行性能。
所以,钛是航空工业和宇宙工业中最有前途的结构材料之一。
钛合金紧固件发展潜力巨大,市场发展前景十分看好Hermle德国哈默C30U五轴加工中心-钛合金叶轮_高清.mp4美F-22猛禽的制造采用了世界上最大的钛合金锻件——中机身隔框,F-22所用材料的钛合金比例高达36%,结构用钛36t,2台发动机用钛5t。
世界上最大的军用战机3D打印钛合金零件神舟八号飞船多处关键部位使用了提供的钛合金材料及稀有金属材料钛合金发动机,大型复杂结构激光一体成型技术制成。
(3)在石化工业中的应用近年来,化工用钛的范围不断扩大,用量逐年增加,钛已成为化工装备中主要的防腐蚀材料之一。
钛作为一种优良的用于化工装置中的耐腐蚀结构材料,已经确立了它的地位,也愈来愈引起工程技术人员的重视。
纯钛主要用于350℃以下工作、强度要求不高的零件,如石油化工用热交换器、反应器,海水净化装置及舰船零部件。
此外,钛在汽车的广泛使用、钛船的研究以及钛材在建筑上的应用等等更为我们揭开了一个新的篇章。
三、心得体会综上所述,钛合金因其优良的性能在航空航天和其他领域有着广泛的应用前景,但也受其加工效率和生产成本的制约。
钛的冶炼技术一旦有所突破,其价格也将明显降低。
随着钛合金的开发研制、钛材品种的增多及价格的降低,钛在民用工业中的应用将成倍增加,特别是在造船、汽车制造、化工、电子、海洋开发、海水淡化、地热发电、排污防腐等民用领域将获得广泛的应用。