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钛合金是什么材料组成 | 钛合金是合成材料还是金属材料

2023-09-23 22:12:00

钛合金的密度一般在4.5gcm3左右，仅为钢的60,。纯钛的强度接近普通钢的强度。一些高强度钛合金的强度超过许多合金结构钢。因此，钛合金的比强度(强度密度)远大于其他金属结构材料，可以生产出单位强度高的零部件

从焊接管道和阀门，到贸易，飞机，船舶，甚至宇宙飞船，钛的用途非常广泛。这些新特性使它成为各种应用的理想选择。

钛合金是以钛为基础加入了其它元素组成的合金，钛合金材料具有质量轻，强度大，弹性小，耐高温和耐腐蚀等特点。

它主要用于航空发动机，火箭，导弹的部件，（普通工业也会用到钛，钛的等级也有很多，不同行业根据要求会选择合适等级的钛。）

组成钛合金这种材料的主要金属钛并不稀有，在地球上钛元素的含量占到地壳总质量的0.45%，仅次于铁，铝，镁等金属元素，目前已知的钛矿物种类就超过了140多种，储量也是很丰富的。

优点

钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右，仅为钢的60%。纯钛的强度接近普通钢的强度。一些高强度钛合金的强度超过许多合金结构钢。

因此，钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料，可以生产出单位强度高、刚性好、轻量化的零部件。目前飞机发动机部件、骨架、蒙皮等都采用钛制紧固件和起落架。

钛合金在恶劣环境中表现出优异的耐腐蚀性，这是它应用于化工设备制造的主要原因。具有良好的高低温特性，无磁性，传热系数和热膨胀系数低。从反面看，钛紧固件是非常难加工的。

此外，当螺纹紧固件安装和锁紧时，螺纹很容易划伤或卡住。这里有一些钛合金的例子，它们在适当的高温下对应力腐蚀很敏感。但这种情况可以通过一些特殊的程序来缓解。

纯钛是不能热处理的。一般情况下，几乎没有任何固件使用纯钛作为原料。钛合金有很多，大多数都是垄断的。

研究表明，只有一小部分刨花钛合金适合制造螺纹紧固件。Ti-6Al-4V是一种重型合金，最低抗拉强度为135，000 psi，具有高强度和令人满意的韧性。

Ti-6Al-4Mn具有良好的抗蠕变性能，易于铸造。其强度特性与Ti-6Al-4V合金相当，但韧性略差。Ti-1Al-8V-5Fe的抗拉强度约为20000psi。

夸大其卓越的强度质量比，这种合金制成的紧固件具有与同等质量的钢紧固件相同的紧固力，抗拉强度为350000 psi。另外两种钛合金，Ti-6Al-12Zr和Ti-6Al-6V-2Sn，有时用于制造紧固件。

钛最吸引人的特点是其极高的强度质量比。它们的体积仅为钢的57%，强度可与热处理铁碳合金相媲美。钛是航空航天、喷气飞机和导弹的理想材料。

但它最大的缺点是成本太高。除非别无选择，否则不鼓励使用钛作为紧固件材料。

缺点:

1. 在高温下，钛及钛合金与其它材料的化学反应较为缓慢。因此传统的精炼、熔炼和铸造技术在钛合金的制造过程中不一定适用。

2. 钛是一种相对稀缺金属，其价格较为昂贵，因此目前主要用于航空等高科技领域，将其推广到普通民用还不现实。