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钛及钛合金作为一种高强度轻质耐蚀结构材料,它具有密度低、比强度高、耐蚀性好、无毒无磁、导热率低、可焊接、生物相容性好、表面可装饰性好等特性,在航空航天、海洋工程、化工、电力石油、建筑、汽车、医疗、体育用品等多个领域具有广泛的应用前景。

国标:TA0, TA1, TA2, TA3, TA4, TC4, TC4 ELI

商业标准:CP-1, CP-2, CP-3, CP-4, Ti-6Al-4V, Ti-6-4, 6-4, Ti-6Al-4V ELI, Ti-6-4 ELI, 6-4ELI

美标:Grade1, Grade2, Grade3, Grade4, Grade5, Grade23, GR.1, GR.2, GR.3, GR.4, GR.5, GR.23, UNS R50250, UNS R50400, UNS R50550, UNS R50700, UNS R56400, UNS R56401, AMS-T-9046 AB-1, AMS-T-9046 AB-2 (ELI)

德标:DIN 3.7024, DIN 3.7034, DIN 3.7054, DIN 3.7064, DIN 3.7164, DIN 3.7025, DIN 3.7035, DIN  3.7055, DIN 3.7065, DIN 3.7165, Ti1, Ti2, Ti3, Ti4, TiAl6V4

日标:TP270, TP340, TP450, TP550, TAP6400, Class 1, Class 2, Class 3, Class 4, Class 60

俄标:BT1-00, BT1-0, BT6, BT6C

纯钛

纯钛通常含有99%-99.5%的钛,余量由铁和间隙杂质元素氢,氮,碳和氧组成。纯钛的微观结构由α相晶粒组成,可能存在少量β相。纯钛的强度很高,退火状态下抗拉强度300~500MPa,与碳素结构钢相似,热处理后强度可达到抗拉强度1000~1400MPa,与高强度结构钢相似,且高温下仍具有较高的强度。另外,它的塑性也极好,因此,适宜进行压力加工。

钛合金

α和近α合金:钛合金只有在含有铝、锡和氧等α稳定剂的情况下才具有完全的α结构。这些元素也可作为固溶强化剂。α型钛合金高温强度高,组织稳定,具有良好的抗氧化性、焊接性和耐蚀性,不可热处理强化,退火态使用。

α+β合金:这些合金含有α稳定剂和β稳定剂。可以对这些合金进行热处理以实现强化。“贫”α+β合金是中度可热处理和可焊接的,而“富”α+β合金具有更大的淬透性,因此可以在较厚截面通过热处理进行全硬化。α+β型钛合金的室温强度和塑性高于α型钛合金。

β合金:β合金含有一个平衡的β稳定剂与α稳定剂,其足够高以在冷却过程中保留一个完整的β相微观结构。与α+β合金相比,它们通常具有高强度,高韧性和改进的可成形性,提供了一种具有吸引力的性能组合。然而,加工和材料成本通常很高。

钛及钛合金特点

1:密度小,比强度高。

2:耐腐蚀性能优良。

3:耐热性能好。

4:耐低温性能好。

5:抗阻尼性能强。

6:无磁性、无毒。

7:抗拉强度与其屈服强度接近。

8:导热系数小。

9:弹性模量低。

10:吸气性能强。

应用领域

钛是一种新金属,由于它具有一系列优异特性,被广泛用于航空、航天、化工、石油、冶金、轻工、电力、海水淡化、海洋工程、船舶舰艇、建筑、电子、机械设备、电镀设备、体育用品、钟表、眼镜、首饰、环境保护、医疗、 家具和日用消费品等生产中,它被誉为现代金属。

(Grade1, UNS R50250, 3.7024, CP-1)纯钛是α相钛,是具有 纯度,较低强度和的优异室温延展性的商业纯钛。它具有优异的耐腐蚀性和低温下良好的低温冲击性能,并具有良好的可焊性。Grade 1纯钛可以深拉伸加工,用于制造板,框架元件和热交换器。该合金不是时效硬化的。Grade 1纯钛通常用于发电,化学加工,海洋工业,航空航天,汽车,船舶,医疗,日用消费品(钟表,眼镜框等)。

(Grade2, UNS R50400, 3.7034, CP-2)商业纯钛具有α晶体结构。该合金被广泛使用,因为它结合了优异的成形性和中等强度以及出色的耐腐蚀性。它在高度氧化和轻度还原环境(包括氯化物)中具有很好的耐腐蚀性。并且易于焊接,冷热加工和机加工。这些特性组合使其成为众多应用的理想选择,包括航空航天,石油化工,油气和海洋工业中的海水管道,反应堆容器和热交换器,船舶,汽车零件,医疗,体育器材。

(Grade3, UNS R50550, 3.7054, CP-3)商业纯钛是非合金钛,与商业纯钛Grades 1和Grades 2相比,具有更高的机械强度,并且具有适度的延展性和良好的可焊性。它在不同的环境下都能表现出出色的耐腐蚀性。典型应用:机身和飞机发动机零件,建筑,医疗工程,汽车,化工,制药,酿造,食品,石油和天然气,纸浆和造纸以及海洋工业的组件及设备。

(Grade4, UNS R50700, 3.7064, CP-4)在商业纯钛中是具有 强度的非合金钛。它具有优异的耐腐蚀性,良好的成形性和可焊性,但延展性较低。主要用于需要高强度的航空航天结构,发动机零件,船舶,医疗植入物和设备,液压管和仪表管道,低温容器,热交换器。也用于要求耐腐蚀性的各种化学工艺设备以及船舶和机身应用。

(Grade5, UNS R56400, 3.7164, Ti-6Al-4V)是使用 广泛的α+β钛合金。它具有出色的比强度,优异的耐腐蚀性和断裂韧性,以及良好的焊接加工性能和耐受极端温度的能力,并且可以通过热处理进行强化。该合金 初是为航空航天市场开发的,广泛用于航空航天结构部件。由于其具有 好的生物相容性,因此在医疗行业上也得到广泛认可。典型应用包括航空发动机部件,机身部件,船舶设备,海上石油和天然气设备,发电行业,化学工业,汽车运动部件,医疗设备,外科植入物,体育器材。

(Grade23, UNS R56401, 3.7165, Ti-6Al-4V ELI)钛合金是Ti-6Al-4V的超低间隙变体,因其具有良好的生物相容性,低重量,耐用性和耐腐蚀性的组合使其成为医疗器械和植入物的理想金属。在熔融过程中,铁和氧等间隙元素受到严格控制,以提高该合金的延展性和断裂韧性。即使在低至-253°C的低温下,它仍能保持良好的韧性。这些性能,以及低弹性模量和良好的疲劳强度使其在众多领域得到广泛应用,包括:医疗设备,外科植入物,航空航天部件,结构部件,低温应用,海上设备。