鈦合金常用規(guī)格及性能用途
TC4 / GR5 / Ti6AL4V 鈦棒現(xiàn)貨規(guī)格:
直徑2mm 2.5mm 3.0mm 3.5mm 4.0mm 5.0mm 6.0mm 7.0mm 8mm 9mm 10mm
直徑12mm 15mm 16mm 18mm 20mm 25mm 30mm 35mm 40mm 45mm 50mm 55mm
直徑60mm 65mm 70mm 75mm 80mm 85mm 90mm 100mm 105mm 110mm 120mm
TC4 / GR5 / Ti6AL4V 鈦棒現(xiàn)貨規(guī)格:
厚度1mm 1.5mm 2mm 2.5mm 3mm 4mm 4.5mm 5mm 6mm 7mm 8mm 10mm 12mm 14mm
厚度16mm 18mm 20mm 25mm 30mm 32mm 35mm 50mm 45mm 50mm 60mm 70mm 80mm 90mm
鈦合金優(yōu)越的特性:
1耐酸堿腐蝕,耐海水腐蝕,耐污水腐蝕;
2密度小(4.51),輕;
3無磁性;廣鈦金屬
4在-253°-600°之間使用,他的抗拉強(qiáng)度,在金屬中,幾乎是最高的。
應(yīng)用舉例:工業(yè)上除采用工業(yè)純鈦制造零件以外,大量使用的是鈦合金。它在航空、航天、化工、造船、冶金、電子、醫(yī)療、石油、醫(yī)藥、軍工等工業(yè)部門獲得日益廣泛的應(yīng)用,制造燃?xì)廨啓C(jī)部件。
【鈦合金的性能】
鈦是一種新型金屬,鈦的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質(zhì)含量有關(guān),最純的碘化鈦雜質(zhì)含量不超過0.1%,但其強(qiáng)度低、塑性高。99.5%工業(yè)純鈦的性能為:密度ρ=4.5g/cm3,熔點(diǎn)為172矽鈦合金耐磨地坪5℃,導(dǎo)熱系數(shù)λ=15.24W/(m.K),抗拉強(qiáng)度σb=539MPa,伸長率δ=25%,斷面收縮率ψ=25%,彈性模量E=1.078×105MPa,硬度HB195。
(1)強(qiáng)度高鈦合金的密度一般在4.5g/cm3左右,僅為鋼的60%,純鈦的強(qiáng)度才接近普通鋼的強(qiáng)度,一些高強(qiáng)度鈦合金超過了許多合金結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度。因此鈦合金的比強(qiáng)度(強(qiáng)度/密度)遠(yuǎn)大于其他金屬結(jié)構(gòu)材料,見表7-1,可制出單位強(qiáng)度高、剛性好、質(zhì)輕的零、部件。目前飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。
(2)熱強(qiáng)度高使用溫度比鋁合金高幾百度,在中等溫度下仍能保持所要求的強(qiáng)度,可在450~500℃的溫度下長期工作這兩類鈦合金在150℃~500℃范圍內(nèi)仍有很高的比強(qiáng)度,而鋁合金在150℃時(shí)比強(qiáng)度明顯下降。鈦合金的工作溫度可達(dá)500℃,鋁合金則在200℃以下。
(3)抗蝕性好鈦合金在潮濕的大氣和海水介質(zhì)中工作,其抗蝕性遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼;對點(diǎn)蝕、酸蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強(qiáng);對堿、氯化物、氯的有機(jī)物品、硝酸、硫酸等有優(yōu)良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質(zhì)的抗蝕性差。
4)低溫性能好鈦合金在低溫和超低溫下,仍能保持其力學(xué)性能。低溫性能好,間隙元素極低的鈦合金,如TA7,在-253℃下還能保持一定的塑性。因此,鈦合金也是一種重要的低溫結(jié)構(gòu)材料。
(5)化學(xué)活性大鈦的化學(xué)活性大,與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產(chǎn)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)。含碳量大于0.2%時(shí),會(huì)在鈦合金中形成硬質(zhì)TiC;溫度較高時(shí),與N作用也會(huì)形成TiN硬質(zhì)表層;在600℃以上時(shí),鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層;氫含量上升,也會(huì)形成脆化層。吸收氣體而產(chǎn)生的硬脆表層深度可達(dá)0.1~0.15 mm,硬化程度為20%~30%。鈦的化學(xué)親和性也大,易與摩擦表面產(chǎn)生粘附現(xiàn)象。
(6)導(dǎo)熱系數(shù)小、彈性模量小鈦的導(dǎo)熱系數(shù)λ=15.24W/(m.K)鈦合金制品約為鎳的1/4,鐵的1/5,鋁的1/14,而各種鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)比鈦的導(dǎo)熱系數(shù)約下降50%。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2,故其剛性差、易變形,不宜制作細(xì)長桿和薄壁件,切削時(shí)加工表面的回彈量很大,約為不銹鋼的2~3倍,造成刀具后刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結(jié)磨損。
表面質(zhì)量:黑皮棒磨光棒車光棒
【鈦合金常用牌號用途】
工業(yè)純鈦YA1、YA2、YA3:沖壓性能優(yōu)良。可進(jìn)行各種形式的焊接,焊接性能良好,焊接接頭可達(dá)基體金屬強(qiáng)度的90%。易于鋸和砂輪切割,機(jī)械加工性能良好。耐蝕性能優(yōu)良用于350℃以下、受力小的零件及沖壓成各種復(fù)雜形狀的零件。如火電站凝汽器;船用海水腐蝕的管道系統(tǒng)、閥門、泵;化工熱交換器、泵體、蒸餾塔;海水淡化系統(tǒng)、鍍鉑陽極;飛機(jī)的骨架、蒙皮、發(fā)動(dòng)機(jī)部件、橫梁等。
鈦合金TA6:具有良好的焊接性能,有較高的蠕變強(qiáng)度,但工藝可塑性較低,可熱狀態(tài)下變形,東日合金在承受軸向負(fù)荷時(shí),對切口沒有敏感性,切削性能尚好400℃以下工作的零件及焊接件。
鈦合金TA7:沖壓性能差,熱塑性尚好。東日可進(jìn)行各種形式的焊接,性能良好,焊接接頭強(qiáng)度和塑性可與基體金屬相等。機(jī)械加工性能與工業(yè)純鈦相同。耐蝕性良好,高溫?zé)岱€(wěn)定性良好做500℃以下長期工作的結(jié)構(gòu)件,可做各種模鍛件。
鈦合金TA8:熱塑性良好。東日可進(jìn)行各種形式焊接,焊接性良好。機(jī)加工性與工業(yè)純鈦相同。抗氧化性良好500℃以下長期工作零件。東日可以制造發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)盤和葉片。
鈦合金TC1:沖壓性良好。東日可進(jìn)行各種形式焊接,焊接性良好。機(jī)加工性與工業(yè)純鈦相同。抗氧化性良好做400℃以下工作的零件。適于各種板材,沖壓和焊接零件。
鈦合金TC2:在350℃下,100h的持久強(qiáng)度在400MPa以上,熱加工有良的塑性。加熱到350-400℃,沒有發(fā)脆傾向,因此,可用其焊接在高溫下工作的零件做500℃以下工作的零件、焊接件、模鍛件和彎曲加工的零件等。
鈦合金TC3:沖壓性差,熱塑性良好。可進(jìn)行各種形式的焊接,焊接接頭強(qiáng)度可達(dá)基體金屬強(qiáng)度90%。機(jī)械加工性能尚好,需要用硬質(zhì)合金,大走刀量、慢速,充分冷卻。耐蝕性能良好,熱穩(wěn)定性好。東日金屬是應(yīng)用最廣的鈦合金之一做400℃以下長期工作的零件。
鈦合金TC4:材料的組成為Ti-6Al-4V,屬于(a+b)型鈦合金,具有良好的綜合力學(xué)機(jī)械性能。比強(qiáng)度大。TC4的強(qiáng)度sb=1.012MPa,密度g=4.4*103,比強(qiáng)度sb/g=23.5,而合金鋼的比強(qiáng)度sb/g小于18。鈦合金熱導(dǎo)率低。鈦合金的熱導(dǎo)率為鐵的1/5、鋁的1/10,TC4的熱導(dǎo)率l=7.955W/m·K。線膨脹系數(shù)=7.89*10-6℃,比熱=0.612cal/g·℃。鈦合金的彈性模量較低。TC4的彈性模量E=110GPa,約為鋼的1/2,故鈦合金加工時(shí)容易產(chǎn)生變形。 TC4(Ti-6Al-4V)和TA7(Ti-5Al-2.5Sn)鈦合金,采用兩種注入方案進(jìn)行表面改性,試驗(yàn)表明,鈦合金經(jīng)離子注入后,提高了顯微硬度,顯著地降低了滑動(dòng)摩擦系數(shù),有效地提高了耐磨性.為探明其改性機(jī)理,對注入與未注入樣品進(jìn)行了X射線光電子能譜(XPS)分析,獲得滿意的結(jié)果.TC4鈦合金具有優(yōu)良的耐蝕性、小的密度、高的比強(qiáng)度及較好的韌性和焊接性等一系列優(yōu)點(diǎn),在航空航天、石油化工、造船、汽車,模具、醫(yī)藥等部門都得到成功的應(yīng)用。
鈦合金TC5:在350以下穩(wěn)定,在更高的溫度下塑性下降。在熱狀態(tài)下可進(jìn)行鍛造、沖壓等變形在350℃以下工作的零件。
鈦合金TC9:熱塑性尚好。機(jī)加工性與T合金相同。抗蝕性高。熱穩(wěn)定性尚好400℃以下長期工作的零件。可制造壓氣機(jī)盤和葉片。
鈦合金TC10:沖壓性差,熱塑性良好。東日可進(jìn)行各種形式的焊接,焊接接頭強(qiáng)度可達(dá)基體金屬強(qiáng)度90%。機(jī)械加工性能與T合金相同。耐蝕性能好。熱穩(wěn)定性較好,熱處理效果顯著,淬透性好做450℃以下長期工作的零件。
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