钛合金材料的应用分析

2021-01-18 10:02:40

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随着航空航天、汽车轻量化和生物医用材料等行业的快速发展，钛合金材料的研究与应用也成为当前材料领域的研究热点之一。钛合金的密度一般在4.51g／cm左右，仅为钢的60％，但钛的机械强度却与钢相差不多，甚至于一些新研制的钛合金其强度已经超过了部分高强结构钢，因此与其他常用结构材料如钢铁、铝等相比，钛合金的比强度体现出明显的优；钛合金热强度高，可在450～500℃的温度下长期工作；抗蚀性好，对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强，可在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗腐蚀性远优于不锈钢；另外对碱、氯化物、硝酸、硫酸等同样具有优良的抗腐蚀能力。同时钛合金在低温和超低温下，仍能保持其力学性能。如在一253℃条件下，TA7仍具有良好的塑性。因此，钛棒厂家认为钛合金还可作为低温结构材料使用。

钛合金棒

钛合金具有密度小、比强度高等优异性能，因此是一种较理想的航空结构材料，目前钛合金棒材在航空航天工业中的应用越来越受到人们的青睐。20世纪50年代，在航空飞机中仅有后机身隔热板、导风罩、机尾罩等为数不多的非承力构件采用钛合金制造；自60年代起，中机身中的隔框、梁、襟翼滑轨等重要承力构件也逐渐用钛合金来代替结构钢。就目前的趋势来看，越是先进的新型飞机，越是宽体飞机，钛用量越大。

我国从20世纪60年代开始加强了对船用钛合金的研究。几十年来，船用钛合金的研究及应用水平取得了显著的成果，已经形成了较完整的船用钛合金系列，基本满足了海军舰艇、潜艇以及深潜器等对不同强度钛合金的要求。TC4钛合金棒如屈服强度在490MPa以下的低强钛合金，具有优异的塑性，~ITi31等用于制造热交换器、冷凝器等；490～790MPa之间的中强钛合金，如ZTi60用于制造各种耐压系统铸件；高于790MPa的高强钛合金，也已应用于螺旋桨、高压容器、弹射装置等船舶动力工程中的耐热耐蚀部件”。