钛及钛合金的分类

钛及钛合金的分类
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。

表1 钛及钛合金牌号和化学成分

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

或者a

初生等轴+B

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

工业纯钛

TA1 Gr.1 BT1-00 工业纯钛a

a

单TA1-E Gr.1ELI 工业纯钛

铜及铜合金,钛及钛合金简介,轴承合金简介教案

金属工艺学电子教案(19) 【课题编号】 19-8.2 【课题名称】 铜及铜合金,钛及钛合金简介,轴承合金简介 【教材版本】 郁兆昌主编.中等职业教育国家规划教材—金属工艺学(工程技术类).第2版.北京:高等教育出版社,2006 【教学目标与要求】 -.知识目标 了解工业纯铜、黄铜、青铜,钛及钛合金,轴承合金的牌号、性能及应用。 二、能力目标 根据零件的工作条件,初步学会选用铜合金、钛合金、轴承合金的牌号。 三、素质目标 了解铜及铜合金,钛及钛合金,轴承合金牌号,性能及应用的知识,初步学会为零件选用合适的合金牌号。 四、教学要求 一般了解工业纯铜、常用黄铜和青铜的牌号、性能及应用。初步了解钛及钛合金、轴承合金的牌号、性能及应用。 【教学重点】 常用黄铜和青铜的牌号,性能及用途。 【难点分析】 根据零件的使用需要,正确选用合适的有色金属材料牌号。 【分析学生】 1.具有学习的知识基础。 2.具有学习的能力基础。 3.有色金属部分学习面广,学时少,内容较浅显,却为我们初步学习和了解它们的应用创造了条件,珍惜机会,联系实际,认真学好。 【教学设计思路】 教学方法:讲练法,讨论法,归纳法。 【教学资源】 1.郁兆昌,潘展,高楷模研编制作.金属工艺学网络课程.北京:高等教育出版社,2005 2.郁兆昌主编.金属工艺学教学参考书(附助学光盘).北京:高等教育出版社,2005 【教学安排】

2学时(90分钟) 教学步骤:讲授主要内容、讲授中穿插练习与设问,穿插讨论,最后进行归纳。【教学过程】 一、复习旧课(15分钟) 1.简述 变形铝合金的强化方法和热处理特点。 2.讲评作业批改情况; 3.提问: 题7-10;8-3 二、导入新课 有色金属种类很多,除铝及铝合金外,再介绍铜及铜合金、钛及钛合金、轴承合金。 三、新课教学(70分钟) 1.铜及铜合金(35分钟) 教师讲授工业纯铜、铜合金(主要介绍黄铜、青铜) 学生课堂练习:题8-6。教师巡回指导、设问、提问;学生回答、讨论;教师讲评。 2.钛及钛合金简介(15分钟) 教师讲授工业纯钛、钛合金(α钛合金,β钛合金,α+β钛合金) 学生课堂练习:题8-7。教师巡回指导、设问、提问;学生回答、讨论;教师讲评。 3.轴承合金简介(20分钟) 教师讲授轴承合金的性能和组织特点,常用轴承合金。 学生课堂练习:题8-10。教师巡回指导、设问、提问;学生回答、讨论;教师讲评。 四、小结( 5分钟) 简述铜合金的种类、牌号表示方法。 五、作业布置 1.习题: 题8-5;8-11。 2.思考题 题8-9;8-10。 【板书设计】 参考相应的PPT文集。 【教学后记】

2017年钛及钛合金行业分析报告

2017年钛及钛合金行业分析报告 2017年10月

目录 一、行业管理体制和行业政策 (4) 1、行业管理体制 (4) 2、行业主要法律法规及政策 (4) 二、钛金属概况 (5) 三、行业上下游之间的关系 (6) 四、行业壁垒 (7) 1、技术壁垒 (7) 2、政策壁垒 (8) 3、资金壁垒 (9) 4、客户信任度壁垒 (9) 五、行业发展现状、趋势和规模 (10) 1、世界钛行业发展现状 (10) (1)优质钛矿 (10) (2)海绵钛 (11) (3)钛废料 (11) (4)中间合金 (12) 2、我国钛行业发展现状 (12) 3、我国钛及钛合金市场规模及市场供需 (14) (1)市场规模 (14) (2)进口情况 (15) (3)市场需求 (15) 4、我国钛行业发展趋势 (17) (1)钛产品技术创新 (17) (2)产品向高端领域转移 (17) (3)钛工业逐渐趋于国际化、规模化 (18) 六、行业风险特征 (18)

1、宏观经济影响引起的行业风险 (18) 2、高端钛的供应风险 (19) 3、中低端钛制品产能过剩,产业结构亟待调整 (19) 4、自主创新能力不强 (19) 5、环境保护的风险 (20) 七、影响行业发展的因素 (20) 1、有利因素 (20) (1)完整的钛产业链体系已经形成 (20) (2)国家不断推动技术创新 (21) (3)政策扶持 (21) 2、不利因素 (22) (1)高品位钛矿资源缺乏,同质化、中低端钛产品产能过剩 (22) (2)钛及钛合金产品的稳定性与国外还有很大的差距 (22) 八、行业竞争状况 (23)

钛及钛合金焊接工艺分析正式样本

文件编号:TP-AR-L8424 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. (示范文本) 编制:_______________ 审核:_______________ 单位:_______________ 钛及钛合金焊接工艺分 析正式样本

钛及钛合金焊接工艺分析正式样本 使用注意:该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。 随着科学技术的飞速发展和人们生活水平的不断提高,当前人们逐渐对钛合金焊接技术的应用重视起来。众所周知,钛和钛合金焊接工艺是我们在进行焊接工作中的重点焊接环节,因为钛的比强度相对较高,且钛的耐海水性以及耐低温性也比较高,与此同时,钛也具有无磁透声等和防抗击震动等优点。本文针对当前钛及钛合金焊接形状,对钛及钛合金具体焊接工艺进行详细分析和阐述,希望为我国焊接行业的发展贡献出一份力量。 广义来讲,钛及钛合金是以建筑结构材料形式产生的,同时由于钛及钛合金密度小以及抗拉强度相对

较高等特点现已倍受青睐。而在300摄氏度到500摄氏度的高温状态下,钛合金金属材料仍具有足够高的强度,并且钛及钛合金具有优良抗腐蚀性,被多用于船只建造。 钛及钛合金焊接工艺特点分析 工业纯钛的抗拉强度普遍偏低,要想使得工业纯钛强度达到标准要求,就得对其进行合金元素施加,对工业纯钛进行不同种类元素和不同数量元素的施加会使工业纯钛产生三种不同类型的钛合金。其中,Ti-230材质的钛合金较为常用,一般加力燃烧室滚动轴承通常是由相应支撑环组件和加强环焊接组件共同构成。 钛及钛合金焊接组织和钛及钛合金相关焊接缺陷详述 2.1.钛及钛合金焊接组织

钛及钛合金机械加工要求综述

钛及钛合金机械加工要求 一、钛及钛合金切削特点: 1、变形系数小:变形系数小于或接近于1,切削在前刀面上滑动摩擦的路程大大增大,加速刀具磨损。 2、切屑温度高:在相同的切削条件下,切削温度可比切削45号钢时高出一倍以上。 3、单位面积上的切削力大:容易造成崩刃,加大刀具磨损并影响零件的精度。 4、冷硬现象严重:降低零件的疲劳强度,加剧刀具磨损。 5、刀具磨损:在切削温度高和单位面积上切削力大的条件下,刀具很容易产生粘结磨损。 二、刀具选择 1、切削加工钛及钛合金应从降低切削温度和减少粘结两方面出发,选用红硬性好,抗弯强度高,导热性能好,与钛合金金亲和性差的刀具材料。 2、常选用YG类硬质合金刀具比较适合,常用的硬质合金刀具材料为:YG8、YG 3、YG6X、YG6A、813、643、YS2T和YD15等。 3、也可以选用金刚石和立方氮化硼作刀具。 三、加工设备要求 1、设署专用加工场地,确定专用加工钛及钛合金的机床。 2、工作区域辅设橡胶板或木地板,以免碰伤、擦伤钛材表面。

3、与钛及钛合金接触的所有工具、夹具、机床或其它装置必须洁净。 4、经清洗过的钛合金零件,要防止油脂或指印污染,否则以后可能造成盐(氯化钠的应力腐蚀。 5、禁止使用铅、铜、锡、镉及其合金,锌基合金制作的工具,夹具与钛,钛合金接触。 四、切削加工的要求 1、由于钛及钛合金的弹性模量小,工件在加工中的夹紧变形和受力变形大,会降低工件的加工精度,工件安装时夹紧力不宜过大,必要时可增加辅助支承。 2、切削液选用不含氯化物的切削液。 3、切削时,应大量浇注切削液,使钛及钛合金加工时充分得到冷却。 4、加工时,应防止切屑在机床上堆积。 5、刀具用钝后立即进行更换,或降低切削速度,加大进给量以加大切屑厚度。 6、加工时如一旦着火,应采用滑石粉,石灰石粉末,干砂等灭火器材进行扑灭,严禁使用四氯化碳,二氧化碳灭火器,也不能浇水。

第一讲:钛及钛合金金应用领域

钛及钛合金金基本知识 一.钛的应用 我们现在在这工作的每一个人对钛都有一个初步的认识,都知道钛是一种比重轻,耐腐蚀,耐热性好等许多优良性能,被誉为“未来金属”“二十一世纪金属”是具有发展前途的新型结构材料。它有类是铝材的金属色泽,大家也解了一些钛材的有关知识。咱们先从海绵钛谈起,我国的钛矿储量是世界已探明储量的64%左右,从矿石工业类型上看,我国钛资源主要是原生钒钛磁铁矿岩矿,其次是外生钛铁矿沙矿,第三是金红石岩矿,第四是金红石沙矿,我国钛精矿产能只要分布在四川攀枝花,海南,广西,攀枝花是我国最大的钛精矿供应基地,占中国市场的90%以上。钛资源主要用来生产钛白,金属钛(海绵钛),含钛钢以及钛焊丝和涂料。海绵钛主要是通过镁还原和钠还原(蒸馏法)二种方法,其它方法还没有工业化生产。2008年底,中国海绵钛产量达到6万吨,居世界第一。钛加工材2.7万吨左右,宝钛2008年钛加工材1.1万吨。钛锭生产约5万吨。宝钛只占1/5多。在中国化工用钛是第一大户,占全国用钛量的44%左右,航空航天占17%左右,体育休闲领域的用钛量为16%,排行第三。(据2007年统计)。在美国欧洲,钛材主要用于航空航天领域,约占60%,在日本,钛材主要用于化工.电力等领域,约占50%。而在中国,主要应用于化工.体有休闲等领域,约占70%。国外主要钛材生产企业有美国钛金属,Timet,RTI国际金属公司,Allegheny,日本的神户制铁.住友钛和新日铁。俄罗斯的VSMPO-AVISMA。 钛棒是怎样加工出来的,以前我们没有接触钛的时候,对钛都有一种神秘的感觉。的确,钛是一种新兴的金属,在20世纪如果说到钛,我们无论老少很多人会感到很陌生,不要说全国,就是咱们宝鸡号称是中国钛城,知道钛的人也不是很多。所以把钛称作稀有金属,曾经成立的中国稀有稀土集团中就有宝钛集团和遵义钛业的身影,其实钛元素在地球上并不是一个稀缺元素,在所有元素中排行老十,之所以把它排入稀有金属,主要是冶炼困难,工艺复杂,造成生产成本高,所以市场售价就高。钛材的价格大约是不锈钢的十倍,是普通钢的100倍左右。一般的地方是用不起的,到现在为止也只是用在航天航空军工化工医疗等用得起或者非用不可的地方。中国民用市场在70年代中期才大量推广应用。现在随着钛金属应用越来越广泛,以及钛的产能逐年大幅提高,知道和认识钛的人越来越多了。现在钛的应用除了国防工业的飞机,火箭,导弹,潜艇以外,化工,医学,体育,汽车,建筑,日常生活都有钛及钛合金的应用。而且今后钛的事业这块蛋糕会越做越大,发展越来越快,应用越来越广泛。钛是个朝阳产业。所以我们大家都应该对我们的企业未来充满信心。为什么今天先讲钛的应用,原因是我们每天都在钛行业里工作,就应该知道我们所生产的产品都用在哪些地方,不然,亲戚朋友问到你们钛是干什么的,都用在什么地方,答不上来会很尴尬的。销售部门的人知道了这些就知道到哪去找市场,质量部门的人知道了这些,就知道钛材料的标准为什么要这样要求。钛元素是英国分析化学家格列高尔在1789年在英国的默纳陈河谷中发现的,虽然他兴趣极浓,但是并没有引起人们的重视,直到二十世纪四五十年代才开始开发钛的应用,到现在也只有50多年的历史,最开始那是1954年美国人第一次炼出了钛合金,也就是Ti—6AI—4V, 钛的最早的应用是从航空工业开始的,后来在研制火箭.导弹.人造卫星.和航天器材时就考虑到钛的许多优点,也成为这些领域使用的重要材料之一。到现在也已经广泛的应用在

纯钛及钛合金热加工性能全参数

纯钛热加工性能参数 1. 来料牌号及化学成分 注:合金牌号对应标准GB/T3620.1-2007 2.纯钛的物理性能 熔点1668±4℃ 密度ρ=4.5g/cm3 弹性模量E=1.17×105MPa、G=0.44×105Mpa(约为钢的54%)导热系数λ=19.3Wm-1K-1 热膨胀系数10.2×10-6/℃(室温-700℃) 泊松比υ=0.33

3.常温下力学性能 4. 加热规范 板坯在热轧前需要在加热炉中均匀加热, 为防止氧扩散,应限制加热温度和时间,因此,从成材率、表面质量考虑,该扩散层的厚度越薄越好,为此,热轧带卷加热温度的设定应在保证稳定轧制并可卷制成带的情况下,尽可能低。通常工业纯钛在加热炉内最好加热至800~920℃。 纯钛料轧制时的加热制度和终轧温度 5. 轧制过程控制 热轧分为粗轧和精轧。粗轧通常使用可逆式轧机,从厚板坯(80~300mm )的轧制到供精轧机轧制的板材厚度(25~40mm ),需经5~7个道次的轧制。纯钛的粗轧终轧温度为790℃。精轧工序在6~7台串列式轧机进行,可将25~40mm 的板坯连续加工成钛带材(厚3~6mm ),轧制速度可达

300~600m/min。 轧制过程温度控制参数为:钛板坯在加热炉中加热到800~920℃,在910℃出炉;粗轧终轧温度为790℃,连续热轧时钛坯温度控制在650~800℃范围,终轧温度为670℃;在470~490℃温度范围进行卷取。轧制后立即将钛带在输出辊道上用水冷或空冷的方法,以大于5~10℃/s的速度冷却,在低于500℃时卷取,以保证带卷材质均匀。 其它工艺要点有:严格控制初轧及连轧时各机架压下量和各机架上带材的温度;避免辊道对带材表面划伤;每轧3~4块清理一下辊道上的金属沾污;热轧带卷初始阶段,需要建立一个稳定的、大于4MPa/mm2的后张力,防止因带材卷乱或松卷引起划伤。 轧制温度对纯钛的单位压力的影响

钛及钛合金牌号和化学成分汇总

《钛及钛合金牌号和化学成分》(2009/11/30 15:05) (引用地址:未提供) 目录:行业知识 浏览字体:大中小 《钛及钛合金牌号和化学成分》 目前,金属钛生产的工业方法是可劳尔法,产品为海绵钛。制取钛材传统的工艺是将海绵钛经熔铸成锭,再加工而成钛材。按此,从采矿到制成钛材的工艺过程的主要步骤为: 钛矿->采矿->选矿->太精矿->富集->富钛料->氯化->粗 TiCl4->精制->纯TiCl4->镁还原->海绵钛->熔铸->钛锭->加工->钛材或钛部件上述步骤中如果采矿得到的是金红石,则不必经过富集,可以直接进行氯化制取粗TiCI4。另外,熔铸作业应属冶金工艺,但有时也归入加工工艺。 上述工艺过程中的加工过程是指塑性加工和铸造而言。塑性加工方法又包括锻造、挤压、轧制、拉伸等。它可将钛锭加工成各种尺寸的饼材、环材、板材、管材、棒材、型材等制品,也可用铸造方法制成各种形状的零件、部件。

钛和钛合金塑性加工具有变形抗力大;常温塑性差、屈服极限和强度极限比值高、回弹大、对缺口敏感、变形过程易与模具粘结、加热时又易吸咐有害气体等特点,塑性加工较钢、铜困难。 故钛和钛合金的加工工艺必须考虑它们的这些特点。 钛采用塑性加工,加土尺寸不受限制,又能够大批量生产,但成材率低,加工过程中产生大量废屑残料。钛材生产的原则流程如图1—1。 针对钛塑性加工的上述缺点,近年来发展了钛的粉末冶金工艺。钛的粉末冶金流程与普通粉末冶金相同,只是烧结必须要在真空下进行。它适用乎生产大批量、小尺寸的零件,特别适用于生产复杂的零部件。这种方法几乎无须再经过加工处理,成材率高,既可充分利用钛废料作原料,又可以降低生产成本,但不能生产大尺寸的钛件。钛的粉末冶金工艺流程为:钛粉(或钛合金粉)->筛分->混合->压制成形->烧结->辅助加工->钛制品。

简析中国钛合金产业链及主要企业

中国钛合金产业链及主要企业分析 钛是一种常见金属,在地壳中的含量排在第九位,是铜的61倍。其中,钛及钛合金具有密度小、比强度高等特性,在减轻结构重量、提高结构效率、改善结构可靠性、提高机体寿命、满足高温及腐蚀环境等方面具有其他金属不可替代的作用,广泛用于材料化工、水利电力、航空航天、冶金钢铁等多个领域。钛产业因其优异的特性,成为《中国制造2025》和新材料产业发展指南中的重点。 钛合金产业链 我国是世界钛资源储量大国,已经初步建立了完整的钛产业体系。根据统计涉及显示,我国的钛材年产量约5万吨,总销量约为万吨,其中内销万吨。在我国,钛加工材主要被用于化工领域,其次为航空航天、电力等。近年来,我国的钛加工产业随下游需求高端化呈现结构升级,以航空航天为代表的高端钛材应用占比逐年提升。 钛合金的应用 钛正式成为工业性金属始于20世纪50年代,以1948年美国杜邦公叶成吨生产海绵钛(钛合金前级产品)为标准,其应用首先自军工和航空工业开始,后期逐步延伸至石油化工、能源工业等其他领域。 数据来源:中商产业研究院整理 钛合金相关企业 我国钛加工产业整体呈现低端产能过剩、高端产能不足的局面。在我国的“钛谷”宝鸡,存在着大小共计400家钛合金材加工厂商,其中,宝钛股份、西部材料和西部超导三家公司合计钛材加工年产能接近4万吨,足够支撑未来国内高端钛材市场需求。 三家公司钛材产品产能情况 数据来源:中商产业研究院整理 1、宝钛股份 是我国钛行业的龙头企业,目前钛材产能全国第一,也是目前国内唯一具有铸-锻-钛材加工完整产业链的龙头企业。公司产品广泛涵盖钛板材、管材、棒材、丝材,客户广布航空、航天、船舶、化工等多个领域。 2、西部材料 是我国规模较大、品种齐全的稀有金属材料深加工生产基地。目前形成了以钛产业(含钛及钛合金加工、层状金属复合材料、稀有金属装备及管道管件制造等)为主业,

钛合金切削加工知识

首页>行业信息>行业信息> 合金磨削刀具-钛合金的切削加工 摘要:文件地点传真-上海500kV世博输变电工程设备采购招标混凝土机械设备-我国混凝土泵车的研发趋势器材行业企业-2008年是纺织机械发展预测除尘器粉尘气体-现代锅炉除尘设备简介控制器技术空调-我国将制定变频控制器标准终结市场混乱新产品功能水平-中联环卫机械公司五款新产品通过验收波兰装配 厂徐州-扩大欧洲市场份额徐工波兰装配厂落成叉车鸟巢开幕式-龙工叉车为奥运鸟巢极速“变装”出力(图)刀具加工刀片-Kennametal公司推出KB9640新刀具工程机械企业-工程机械租赁业发展前景广阔1.钛合金可分为哪几类?钛是同素异构体,熔点为1720℃,在低于882℃时呈密排六方晶格结构,称为α钛;在882℃以上呈体心立方品格结构,称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特点,添加适当的合金元素,使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金。室温下,合金,磨削,刀具,丝锥,切屑,砂轮,磨损,铰刀,硬质合金,温度, 1.钛合金可分为哪几类? 钛是同素异构体,熔点为1720℃,在低于882℃时呈密排六方晶格结构,称为α钛;在882℃以上呈体心立方品格结构,称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特点,添加适当的合金元素,使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金。室温下,钛合金有三种基体组织,钛合金也就分为以下三类: (1) α钛合金:它是α相固溶体组成的单相合金,不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下,均是α相,组织稳定,耐磨性高于纯钛,抗氧化能力强。在500℃~600℃的温度下,仍保持其强度和抗蠕变性能,但不能进行热处理强化,室温强度不高。 (2) β钛合金:它是β相固溶体组成的单相合金,未热处理即具有较高的强度,淬火、时效后合金得到进一步强化,室温强度可达1372~1666 MPa;但热稳定性较差,不宜在高温下使用。 (3) α+β钛合金:它是双相合金,具有良好的综合性能,组织稳定性好,有良好的韧性、塑性和高温变形性能,能较好地进行热压力加工,能进行淬火、时效使合金强化。热处理后的强度约比退火状态提高50%~100%;高温强度高,可在400℃~500℃的温度下长期工作,其热稳定性次于α钛合金。 三种钛合金中最常用的是α钛合金和α+β钛合金;α钛合金的切削加工性最好,α+p钛合金次之,β钛合金最差。α钛合金代号为TA,β钛合金代号为TB,α+β钛合金代号为TC。 2.钛合金有哪些性能和用途? 钛是一种新型金属,钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关,最纯的碘化钛杂质含量不超过%,但其强度低、塑性高。%工业纯钛的性能为:密度ρ=cm3,熔点为1800℃,导热系数λ=,抗拉强度 σb=539MPa,伸长率δ=25%,断面收缩率ψ=25%,弹性模量E=×105MPa,硬度HB195。 (1)比强度高:钛合金的密度一般在cm3左右,仅为钢的60%,纯钛的强度接近普通钢的强度,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,见表7-1,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、紧固件及起落架等都使用钛合金。 (2)热强度高:对于α钛合金,在350℃时TA6的巩达422MPa、TA7的σb达491MPa,在500℃时TA8的σb达687MPa;对于α+β钛合金,在400℃时TC4的σb达618MPa、TC10的σb达834 MPa,在450℃时TC6和TC7的σb均达589MPa、TC8的σb达706MPa,在500℃时TC9的σb达785MPa。这两类钛合金在150℃~500℃范围内仍有很高的比强度,而铝合金在150℃时比强度明显下降。钛合金的工作温度可达500℃,铝合金则在200℃以下。

航空用钛合金的发展概况

航空用钛合金的发展概况 □北京航空材料研究院曹春晓 摘要:航空用钛合金近期工程化发展中呈现出一些技术创新的"亮点",其中工艺创新的亮点比成分创新的亮点更多一些。这些亮点包括阻燃钛合金、钛基复合材料、纤维钛层板、超塑性钛合金、特大整体结构件锻造工艺、金属型精铸工艺、大型整体结构件精铸工艺、激光成形工艺、摩擦焊工艺和β热处理工艺等。 关键词:钛合金飞机发动机热处理工艺 20世纪50年代,军用飞机进入了超声速时代,航空发动机相应地进入喷气发动机时代,原有的铝、钢结构已不能满足新的需求。钛合金恰恰在这个时候进入了工业性发展阶段,由于它具有比强度高、使用温度范围宽(-269~600℃)、抗蚀性好和其他一些可利用的特性,因此很快被选用于飞机及航空发动机。50年来的世界钛市场中最大的用户始终属于航空。当前,航空仍然占50%左右市场份额。 受2002年"9.11"事件影响,美国2003年钛工业产品发货量降至15625t(2002年为16071t),日本2003年钛加工材发货量则降至13838t(2002年为14481t),而中国从2000~2004年的钛加工材销售量却一直以很高的速度增长(见表1)。 1993年以后,几乎看不到新推出的工业性钛合金,而钛合金工艺方面的创新却屡见不鲜。这既与冷战时代的结束有关,也与工艺创新往往起到事半功倍之效有关。 一、钛合金在飞机及航空发动机上的用量不断扩大 . 飞机机体的钛用量 表2中列出的-18、A-22、F-35三大战斗攻击机和B-2轰炸机是美国在2015年前保持空中优势的4块"王牌"。由表2可知,总的发展趋势是钛在飞机机体上的用量不断扩大。-18在不断改型的过程中其钛用量也不断增多。 民用飞机的钛用量也在不断扩大(图1和表3)。 我国战斗机的钛用量也在不断扩大:20世纪80年代开始服役的歼八系列的钛用量为2%,两种新一代战斗机的钛用量分别为4%和15%,更新一代的高性能新型战斗机的钛用量将达25%~30%。 . 航空发动机的钛用量 从表4和图2可知,国外先进发动机上的钛用量通常保持在20%~35%的水平。 我国早期生产的涡喷发动机均不用钛,1978年开始研制并于1988年初设计定型的涡喷13发动机的钛用量达到13%。2002年设计定型的昆仑涡喷发动机是我国第一个拥有完全自主知识产权的航空发动机,钛用量提高至15%。即将设计定型的我国第一台拥有自主知识产权的涡扇发动机又进一步把钛用量提高到25%的水平。 二、航空用钛合金近期工程化发展中的一些"亮点" . 阻燃钛合金闪亮登场 为了避免"钛火",俄罗斯曾研制了含Cu高量的BTT-1和BTT-3阻燃钛合金,但由于其力学性能和熔铸性能差而未能工程化。美国发明的AlloyC(Ti-35V-15Cr)阻燃钛合金近期已成功地应用于F119发动机(-22战斗机的动力装置)的高压压气机机匣、导向叶片和矢量尾喷管。这是高温钛合金领域的最新亮点,也是钛发展史

钛及钛合金的分类修订稿

钛及钛合金的分类 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

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/—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

我国钛及钛合金板材未来发展趋势

我国钛及钛合金板材未来发展趋势 智研数据研究中心网讯: 内容提要:随着我国石油、化工等行业对设备的要求越来越高,以及制造业整体水平的快速提升,加之国内需求拉动与国际产业转移的“双重动力”带动下,我国钛材制造业从中长期市场上看,将继续保持快速稳定增长的良好势头。钛板带材作为钛材的重要支柱,产量将会进一步扩大。生产企业要紧抓这一机遇,并逐渐向新产品新业务转移,获得更大的发展空间。 内容选自智研数据研究中心发布的《2012-2016年中国钛行业运营态势及投资前景分析报告》 近年来,我国钛材的需求量迅速增加,已成为继美国和欧洲之后的第三大钛产品消费国。另据相关统计数据分析目前整个钛及钛合金板带材市场应用情况,最大用户是石油化工领域,约占钛板带材消耗总量的60%,其他依次为航空航天领域,约占15%,体育用品行业占6%,海水淡化、核电领域占5%,舰船及海洋工程装备领域占5%,其它领域约占9%。 2007 年我国钛加工材产量为23 640 t,其中钛板材产量为10 552 t,占44. 6%;2008 年我国钛加工材产量为27 737 t,其中钛板材产量为14 707 t,占53%,比上年产量上升了39. 4%;2009 年我国钛加工材产量为24 965 t,其中板材产量为12 067 t; 保守估计2010 年我国钛加工材生产量将达到30 000 t,其中板材产量为16 000 t,板材产量的增长率远高于整个钛加工材的产量增长率。今后,国内各应用领域对钛材需求仍将持续快速增加,继续保持两位数增长态势。 我国的大飞机计划、嫦娥登月计划、太空站计划、核电发展计划以及国家“十二五”发展规划对新型能源开发、高端装备制造业扶持与鼓励,这些为钛板带材提供了前所未有的发展空间和历史契机,同时又对钛板带材提出了更高的要求。 具体表现在: ①在品种方面,对钛带及焊管用薄钛板带需求增大; ②在规格方面,对于宽幅厚钛板( 宽2 000 ~2 500 mm,厚4 ~10 mm) 、宽幅薄钛板( 宽 1 000 ~1 500 mm,厚0. 4 ~3. 5 mm) 及10 ~70 mm 厚的宽幅( 2 400 mm 以上) 厚钛板材的需求日趋增长,而目前我国大部分的钛板生产企业,其装备能力无法满足这些超大、超厚规格的要求,因此未来的两年内,宽幅、超厚钛板材的市场前景良好; ③在化学成分方面,要求均匀化,且铁、氧等杂质含量控制范围窄幅化; ④表面光洁,组织细小均匀,力学性能优异,可满足航空航天、石油化工和核电等行业的苛刻要求。

钛及钛合金力学性能

钛及钛合金力学性能 ,物理性能,以及相关介绍等 一。以下是个人对外六角螺栓和内六角螺栓使用情况的一点小总结,请参考俺的个人观点: 1。内六角的螺栓,适用于结构空间小,或者要求上平面是平面的情况下。 结构空间小,活动扳手占空间大,所以不能用,只能使用内六角螺栓,方便装卸。 产品要求安装后上平面是平面的情况下,主要适用于精密仪器/设备,一些设备要求安装后平面度的,或者要求整体产品外观良好,或者要求产品安装后上平面必须平,以此来避免挡碍的情况下需要使用内六角螺栓。 2。其他情况下,均建议用外六角螺栓。 3。从成本上考虑,用外六角螺栓,从外观效果上考虑,用内六角螺栓。 4。我们单位一般情况下,将内六角螺栓翻译为内六角螺钉,呵呵,请大家参考,也就是说一般意义上的内六角螺栓=内六角螺钉。当然,德标DIN和ISO 的标准正规些。 现在市场上的该类紧固件都在努力向DIN和ISO标准上靠拢。 二。钛及钛合金 钛及钛合金是导弹上重要结构材料之一。钛的密度为.507g/cm3,介于铝、铁之间。钛的熔点为1668℃比铁的熔点还高,能在高温下工作,耐热性能远超过铝。钛在含氧环境中易形成一层薄而坚固的氧化物薄膜。这层膜和基体结合牢固致密,破坏后还能自愈合,从而起到保护作用。 a.型钛合金

这类合金不能通过热处理强化,一般在退火状态下应用。它的特点是具有良好的耐热性和组织稳定性,低温性能优于其它类型钛合金。缺点是对变形抗力大,常温下强度不够高。 这类合金的牌号有TA1,…,TA7,TA8,其中TA1~TA3为工业纯钛; TA4,TA5,TA6属Ti-Al二元合金;TA4用作焊丝;TA5、TA6可用于一般结构件或耐蚀结构件;TA7是常用的典型型合金。 b.型钛合金 这类合金可通过淬火和时效得到强化,其优点是固溶处理状态下塑性很好,易加工成形,在时效状态下强度高。缺点是弹性模量低,耐热性差,焊接性能差,低温塑性不如型合金。 常用牌号为TB2,它可用于整体式固体火箭—冲压发动机的燃气发生器。 c.(+)型钛合金 这类合金的中国产品的牌号有TC1,…,TC4,…,TC10等品种,其中TC1和TC2为低强钛合金,TC3、TC4为中强钛合金,TC10属高强钛合金,TC6,TC9和TC11则属高强耐热钛合金。这类合金兼备钛合金和钛合金的优点。导弹上使用最多的是TC4(Ti-6Al-4V)钛合金,导弹上广泛的采用TC4钛合金制作高压气瓶,受力较大的杆式焊接支架,舵轴以及在较高热环境下工作的结构件,也可用作固体发动机壳体,压气机盘,叶片等。 (3)结构复合材料 复合材料是由两种或两种以上的性状不同的材料经选择、设计、成型而得到的一种宏观多相新材料。其组分可包括金属、非金属等各种材料,按作用又可分为基体材料和增强材料两部分。 三。钛及钛合金力学性能 牌号室温力学性能,不小于高温力学性能,不小于 抗拉强度σbMPa屈服强度σ0.2

钛及钛合金锻造生产工艺规程汇总

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本工艺规程适用于真空熔炼的钛及钛合金铸锭经加热、锻造、机加工等工序而制成棒坯、棒材、板坯、饼环材的生产,制定了每个生产工序的工艺制度和管理要求。 1简明工艺流程见表1。 2铸锭的准备 2.1生产工艺员在接到生产作业计划后,要仔细对计划部分内容进行审核,如有问题,及时和计划员沟通,确定无误后,方可编制生产工艺。并通知相关人员到库房领料。 2.2领料人员应根据GB/3620.1 钛及钛合金牌号和化学成分及化学成分允许偏差GB/3620.2及企标的有关规定,核对铸锭合格证,并核对合金牌号、锭号、规格和重量是否与实物相符,确认无误后,再进行转料。 2.3 铸锭转入锻造厂房应摆放整齐,将标识摆放于易看到的方位或用金属(记号笔)在铸锭的两端或表面将锭号明显标出。 2.4生产工艺员在投料前应仔细研究产品所执行的技术标准,保证其化学成份能满足该产品的技术要求。否则,不能投料。 2.5铸锭转入锻造车间后炉工在装炉前必须对铸锭进行涂层,涂层时将铸锭用垫木或导辊垫起,并将铸锭表面的杂脏物、油污用清洗剂擦洗干净后再涂防氧化涂层。 2.6涂层时将写锭号的地方不要涂,以便装炉前确认锭号是否正确。 2.7涂层的厚度应控制在0.2~0.4㎜。涂层后必须干透即24小时后方可装炉

铸锭 ↓ 涂层 ↓ 加热 ↓ 锻造 ↓ ↓↓↓ 打磨刨面打磨 ↓↓↓ 加热修磨加热↓↓↓ 锻造检查锻造↓↓↓ 热处理称重刻口↓↓↓ 机加板坯锯切↓↓ 探伤平头倒角↓↓ 取样 ↓↓ 检查 ↓↓ 修磨 ↓↓ 检查热处理↓↓ 称重机加↓↓ 包装探伤↓↓ 棒材取样 ↓ 检查 ↓ 称重 ↓ 包装 ↓ 饼环材

钛及钛合金标准与钛十大性能

钛 作者:商占法介绍 钛是一种金属元素,灰色,原子序数22,相对原子质量47.87。能在氮气中燃烧,熔点高。钛的密度为4.54g/cm3,比钢轻43% ,比久负盛名的轻金属镁稍重一些。机械强度却与钢相差不多,比铝大两倍,比镁大五倍。钛耐高温,比黄金和钢都高的多。钝钛和以钛为主的合金是新型的结构材料,主要用于航天工作和航海工业,在石油化工行业也有较多的应用。 钛的硬度与钢铁差不多,而它的重量几乎只有同体积的钢铁的一半,钛虽然稍稍比铝重一点,它的硬度却比铝大2倍。现在,在宇宙火箭和导弹中,就大量用钛代替钢铁。据统计,目前世界上每年用于宇宙航行的钛,已达一千吨以上。极细的钛粉,还是火箭的好燃料,所以钛被誉为宇宙金属,空间金属。 钛的耐热性很好,熔点高达1660℃℃。在常温下,钛可以安然无恙地躺在各种强酸强碱的溶液中。就连最凶猛的酸——王水,也不能腐蚀它。钛不怕海水,有人曾把一块钛沉到海底,五年以后取上来一看,上面粘了许多小动物与海底植物,却一点也没有生锈,依旧亮闪闪的。现在,人们开始用钛来制造潜艇——钛潜艇。由于钛非常结实,能承受很高的压力,这种潜艇可以在深达4500米的深海中航行 在常温下,钛不会被稀盐酸、稀硫酸、硝酸或稀碱溶液所腐蚀;只有氢氟酸、热的浓盐酸、浓硫酸等才可对它作用。钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性,故多用作飞机发动机零件和火箭、导弹结构件。钛合金还可作燃料和氧化剂的储箱以及高压容器。现在已有用钛合金制造自动步枪,迫击炮座板及无后座力炮的发射管。在石油工业上主要作各种容器、反应器、热交换器、蒸馏塔、管道、泵和阀等。钛可用作电极和发电站的冷凝器以及环境污染控制装置。钛镍形状记忆合金在仪器仪表上已广泛应用。在医疗中,钛与人体有很好的相容性,可作人造骨头和各种器具。钛还是炼钢的脱氧剂和不锈钢以及合金钢的组元。钛白粉是颜料和油漆的良好原料。碳化钛,碳(氢)化钛是新型硬质合金材料。氮化钛颜色近于黄金,在装饰方面应用广泛。纯钛是银白色的金属,它具有许多优良性能。 钛具有可塑性,高纯钛的延伸率可达50-60%,断面收缩率可达70-80%,但强度低,不宜作结构材料。钛中杂质的存在,对其机械性能影响极大,特别是间隙杂质(氧、氮、碳)可大大提高钛的强度,显著降低其塑性。钛作为结构材料所具有的良好机械性能,就是通过严格控制其中适当的杂质含量和添加合金元素而达到的。 工业纯钛的杂质含量较化学纯钛要多,因此其强度、硬度也稍高,其力学性能及化学性能与不锈钢相近,比起钛合金纯钛强度较好,在抗氧化性方面优于奥氏体不锈钢,但耐热性较差,TA1、TA2、TA3依次杂质含量增高,机械强度、硬度依次增强,但塑性韧性依次下降。 钛的十大性能 密度小,比强度高金属钛的密度为4.54g/cm3,高于铝而低于钢、铜、镍,但比强度位于金属之首。 耐腐蚀性能钛是一种非常活泼的金属,其平衡电位很低,在介质中的热力学腐蚀倾向大。但实际上钛在许多介质中很稳定,如钛在氧化性、中性和弱还原性等介质中是耐腐蚀的。这是因为钛和氧有很大的亲和力,在空气中或含氧的介质中,钛表面生成一层致密的、附着力强、惰性大的氧化膜,保护了钛基体不被腐蚀。即使由于机械磨损也会很快自愈或重新再生。

钛及钛合金简介

钛(Ti) 一、简介 钛化学符号Ti,被认为是一种稀有金属,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。钛具有稳定的化学性质,有良好的抗腐蚀能力(包括海水、王水及氯气,而且钛放入海底20~50年均不会被腐蚀),亦有良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱,以及高强度、低密度等优秀特性。 二、相关参数 1.钛的强度大,纯钛抗拉强度最高可达180kg/mm2,钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性, 其“比强度”位于金属之首。 2.钛的密度为4.506-4.516g/cm3,熔点1668±4℃,熔化潜热 3.7-5.0千卡/克原子,沸点3260±20℃, 汽化潜热102.5-112.5千卡/克原子,临界温度4350℃,临界压力1130大气压。 3.钛的导热性和导电性能较差,近似或略低于不锈钢,钛具有超导性,纯钛的超导临界温度为 0.38-0.4K。在25℃时,钛的热容为0.126卡/克[5] 原子·度,热焓1149卡/克原子,熵为7.33 卡/克原子·度。 4.金属钛是顺磁性物质,导磁率为1.00004。 5.钛具有可塑性,高纯钛的延伸率可达50-60%,断面收缩率可达70-80%。 三、钛的十大特性 1.密度小,比强度高,金属钛的密度为4.51g/立方厘米,高于铝而低于钢、铜、镍,但比强度位于 金属之首。

2.耐腐蚀性能,不受大气和海水的影响。在常温下,不会被7%以下盐酸、5%以下硫酸、硝酸、王 水或稀碱溶液所腐蚀。 3.耐热性能好,新型钛合金可在600℃或更高的温度下长期使用。 4.耐低温性能好,在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性,避免了金属冷脆性。 5.抗阻尼性能强,钛受到机械振动、电振动后,与钢、铜金属相比,其自身振动衰减时间最长。 6.无磁性、无毒,钛是无磁性金属,在很大的磁场中也不会被磁化,且无毒。 7.抗拉强度与其屈服强度接近,钛的这一性能说明了其屈强比(抗拉强度/屈服强度)高,表示了金 属钛材料在成形时塑性变形差。由于钛的屈服极限与弹性模量的比值大,使钛成型时的回弹能力 大。 8.换热性能好,金属钛的导热系数虽然比碳钢和铜低,但由于钛优异的耐腐蚀性能,所以壁厚可以 大大减薄,而且表面与蒸汽的换热方式为滴状冷凝,减少了热组,钛表面不结垢也可减少热阻,使钛的换热性能显著提高。 9.弹性模量低,钛的弹性模量在常温时为106.4GPa,为钢的57%。 10.吸气性能,钛是一种化学性质非常活泼的金属,在高温下可与许多元素和化合物发生反应。钛吸 气主要指高温下与碳、氢、氮、氧发生反应。 四、应用领域 1.航空航天(喷气发动机、导弹及航天器)、军事。 2.工业程序(化工与石油制品、海水淡化及造纸)、造船工业、汽车。 3.机械设备、机械部件、精密加工、精密机件。 4.环保设备、电镀设备、电镀挂具、电讯器材、硬质合金。 5.农产食品、医学(义肢、骨科移植及牙科器械与填充物)。

钛合金的应用现状及发展前景

钛合金的应用现状及发展趋势 摘要:本文综述了钛合金材料的发展及应用现状,着重介绍了钛合金的主要性能及其在航空航天、汽车制造和生物医药等方面的应用,并对钛合金未来的发展进行了展望。 关键字钛合金,性能,应用,发展趋势 1引言 金属元素钛在地壳中的分布范围比较广泛,据估计和推算,其含量是地壳质量的0.4%还要多一点,世界储量约34亿吨,在所有元素中含量居第10位(氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛)[1]。其丰富的储量,为金属钛及钛合金的生产和发展提供了主要的原料来源。 自20世纪50年代以来,钛及钛合金的发展已经历了半个多世纪的历程,钛合金的种类已从1954年的Ti-6Al-4V合金[2]发展到数百种。因为具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点,钛合金被广泛用于各个领域,包括航空航天、汽车制造、医药卫生以及其他日常生活领域。世界上的许多国家如美国、日本、俄罗斯以及中国等都认识到钛合金材料的重要性,并相继对其进行了研究开发,得到了实际应用[2,3]。 2 钛合金的性能 2.1 钛合金的高温性能 在高温下,钛合金仍能保持良好的机械性能,其耐热性远高于铝合金,且工作温度范围较宽。高温钛合金不仅具有良好的室温性能和高温强度,并且在蠕变性能、热稳定性、疲劳性能和断裂韧性等方面具有良好的匹配。世界上第一个研制成功的高温钛合金使用温度仅为300~350℃[4],经历了40多年的发展,目前新型耐热钛合金的工作温度可达550~600℃,而Ti-Al金属间化合物的崛起,打破了600℃的使用温度界限,将使用温度升至700℃以上。 2.2 钛合金的腐蚀性能 钛的抗腐蚀性强,在550℃以下的空气中,表面会迅速氧化形成薄而致密的TiO2钝化膜,故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及碱性溶液中,其耐蚀

国内外医用钛及钛合金标准及性能

国内外医用钛及钛合金标准及性能 发布时间:2010-4-17 10:20:42 中国废旧物资网 一、钛在医学中的应用 1、钛作为一种新兴的材料在我国及世界制药工业、手术器械、人体植入物等领域使用已有几十年的历史,并已取得了极大地成功。 2、人体内应外伤、肿瘤造成的骨、关节损伤,采用钛及钛合金可制造人工关节、接骨板和螺钉现已广泛用于临床。还用于髋关节(包括股骨头)、膝关节、肘关节、掌指关节、指间关节、下頜骨、人造椎体(脊柱矫形器)、心脏起搏器外壳、人工心脏(心脏瓣膜)、人工种植牙、以及钛网在头盖骨整形等方面。 3、 对于植入物材料的要求可以归为三个方面:材料与人体的生物相容性、材料在人体环境中的耐腐蚀性和材料的力学性能,作为长期植入材料有下列七项具体要求: ①、耐蚀性; ②、生物相容性; ③、优越的力学性能和疲劳性能; ④、韧性; ⑤、低的弹性模量; ⑥、在组合体中有好的耐磨性; ⑦、令人满意的价格; 4、外科植入物材料主要有:金属、聚合物、陶瓷等,金属材料又包括不锈钢、鈷基合金和钛基合金。 材料性能与骨性能的比较和植入物材料的特性比较见表一和表二。从表二可以看出,不锈钢价格低廉,易于加工,但耐蚀性和生物相容性不如钛合金;鈷鉻合金的耐磨性比钛合金好,但密度较大,太重;钛及钛合金由于比强度高,生物相容性好及耐体液腐蚀性好等特点正日益受到重视。钛合金的不足之处识是耐磨性差、难于铸造,加工性能也差。 二、国内外外科植入物用钛及钛合金加工材标准情况 1、国外外科植入物用加工材标准 纯钛:国际标准化组织 ISO 5832/2 1999E《外科植入物-纯钛加工材》 美国标准:ASTM F67 2006a 《外科植入物用纯钛》 TC4: 国际标准化组织 ISO 5832/3 1996Z 《外科植入物-金属材料-Ti-6Al-4V加工材》ASTM F1472 2002 《外科植入物用Ti-6Al-4V合金加工材》 TC4ELI: ASTM F136 2002a 《外科植入物用Ti-6Al-4VELI(超低间隙)加工材规范》

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