鈦合金材料有低強高塑性、中強和高強之分,為200(低強)~1300(高強)兆帕,但大體上可以把鈦合金材料看作是高強合金。它們比被認為是中強的鋁合金的強度為高,在強度上已完全可以取代某些型號的鋼材。與鋁合金在150℃以上的溫度下強度迅速下降相比,某些鈦合金材料在600℃仍能保持良好的強度。
鈦合金材料致密金屬鈦由于質(zhì)量輕,比鋁合金強度高,能在高溫下保持比鋁為高的強度而受到航空工業(yè)的高度重視。鑒于鈦的密度為鋼的57%,其比強度(強度/重量比或強度/密度比皆稱比強度)高,抗腐蝕、抗氧化、抗疲勞能力均強,鈦合金材料的3/4用作以航空結(jié)構(gòu)合金為代表的結(jié)構(gòu)材料,1/4主要用作耐蝕合金。
另外鈦合金材料具有強度高而密度又小,機械性能好,韌性和抗蝕性能很好。另外,鈦合金材料的工藝性能差,切削加工困難,在熱加工中,非常容易吸收氫氧氮碳等雜質(zhì)。還有抗磨性差,生產(chǎn)工藝復雜。鈦的工業(yè)化生產(chǎn)是1948年開始的。航空工業(yè)發(fā)展的需要,使鈦工業(yè)以平均每年約 8%的增長速度發(fā)展。目前世界鈦合金材料加工材年產(chǎn)量已達4萬余噸'鈦合金材料牌號近30種。使用最廣泛的鈦合金材料是Ti-6Al-4V(TC4)'Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工業(yè)純鈦(TA1、TA2和TA3)。
我們知道鈦合金材料在常溫下的空氣中十分穩(wěn)定,當加熱到400~550℃時,則在表面生成一層牢固的氧化膜,起防止進一步氧化的保護作用。鈦吸收氧、氮、氫的能力很強,這類氣體是對金屬鈦十分有害的雜質(zhì),即使含量甚微(0.01%~0.005%)也能嚴重影響它的力學性能。在鈦的化合物中以二氧化鈦(TiO2)最有實用價值。Ti02對人體呈惰性,無毒害,它具有一系列優(yōu)良的光學性質(zhì)。Ti02不透明,光澤度與白度高,折射率與散射力大,遮蓋力強、分散性好,制成的顏料為白色粉末,俗稱鈦白,應用甚廣。
目前鈦合金材料的生產(chǎn)技術(shù)不斷提高,對鈦合金材料的使用方面有著重要的影響,目前許多國家建立完整的鈦合金材料產(chǎn)業(yè)鏈,對整個鈦合金材料的發(fā)展和技術(shù)研究都有著重要的意義。在鈦合金材料的市場上,許多國家對鈦合金材料的研發(fā)技術(shù)投入每年增加,目的在于提高鈦合金材料的更多性能。
新時代,新技術(shù)層出不窮,我們關(guān)注,學習,希望在未來能夠與時俱進,開拓創(chuàng)新。