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鈦和鈦合金的性質特點是什么

來源:鈦棒,鈦板,鈦管,鈦絲,鈦設備,鈦合金 發布時間:2014-1-7 16:49:32
鈦在地球儲存非常豐富,在地殼中約占0.7%,在金屬元素中僅次于鋁、鐵和鎂,位居第四位。鈦在自然界中主要是以金紅石和鈦鐵礦形式存在,按鈦金屬元素來計算,世界已發現鈦的儲量約15億t,是鐵儲量的1/4。我國鈦礦儲量按鈦金屬元素來計算約為4.8億t,多為鈦鐵礦。
    
    鈦根據生產方法不同,可分為兩種。碘法鈦(化學純鈦)是高純鈦,用TAD表示,其純度最高可達99.5%,雜質含量較少,主要雜質有:O<0.05%、N<0.01%、Fe<0.03%、Si<0.03%、C<0.03%、H<0.015%,其他元素是微量的。工業純鈦的雜質含量比碘法鈦稍高,根據其雜質含量不同,工業純鈦分為三個等級:牌號分別用TA1、TA2、TA3表示,其純度隨序號增大依次降低。

    鈦按組織結構可分為三種:α型鈦——882.5℃以下為密排六方晶格;β型鈦——882.5℃以上為體立方晶格;α+β型鈦——882.5℃時發生同素異構轉變。β鈦相變后體積增加5.5%。

    鈦的外觀與鋼相似,致密鈦具有銀白色光澤。有良好的延展性,容易進行機械壓力加工。鈦的熔點高(1668±4℃)。高純鈦的硬度很小(小于120布氏硬度),但雜質含量會增加其硬度。鈦及鈦合金的優良性能是密度小(r=4.51g/cm3),密度比鋼輕43%,但其強度卻高于一般結構鋼,同時具有高的塑性和韌性。它的比強度更是明顯地優于結構鋼,而且無明顯的塑性和脆性轉變溫度,即它在低溫下同樣具有高的韌性。此外,它還具有優良的高溫力學性能。總之,鈦及鈦合金在室溫、低溫和高溫下都具有優良的綜合力學性能。同時資源豐富,所以有著廣泛的應用前景。但目前鈦及鈦合金的加工條件復雜,成本較昂貴,在很大程度上限制了它們的應用。
    
    為了提高純鈦的某些性能,往往在純鈦中加入合金元素進行強化,制成鈦合金。加入的合金元素主要有:Al、Sn、V、Cr、Mo、Fe、Si等。合金元素的加入可在一定程度上提高鈦合金的強度、耐熱性、耐蝕性能。微量雜質可使鈦的強度顯著提高。

    鈦在自然界中的化合物最常見的是二氧化鈦(TiO2)和四氯化鈦(TiCl4)。四氯化鈦是一種白色透明的液體,熔點為-23℃,沸點136℃,密度為1.727g/cm3,在潮濕空氣中或遇水發生水解,生產鈦酸和鹽酸。產生蝕性白煙。二氧化鈦是處理含鈦原料獲得的重要產品之一,純二氧化鈦呈白色,不溶于水、弱酸和堿溶液中,在加熱時能溶于濃的硫酸、鹽酸、硝酸和氫氟酸中。

    鈦合金制品按加工方式可分為鍛造鈦合金和鑄造鈦合金;按使用特點可分為軋制鈦合金(工作溫度在四百度以下)、耐高溫鈦合金(使用溫度在四百度以上)、耐蝕鈦合金。
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