鈦金屬自從在二十世紀(jì)初被發(fā)現(xiàn)以來,由于其相對密度小、耐熱性和耐腐蝕性好及結(jié)構(gòu)強度高等特點,鈦及其合金一直得到廣泛的研究和應(yīng)用。相較于純金屬,鈦合金擁有更多更好的特性,因此被應(yīng)用在各種場景中。并且伴隨著科技的進步,鈦合金已成為新技術(shù)、新設(shè)備及新工藝不可或缺的材料,其相關(guān)產(chǎn)業(yè)已進入一個全新的歷史發(fā)展時期。寶雞市創(chuàng)恒金屬材料有限公司歡迎您！
鈦的特性及應(yīng)用
鈦是一種銀白色金屬，在金屬分類中被歸類為稀有輕金屬。其熔點為1668℃，從體心立方晶格的β相到密排六方晶格的α相，或α相向β相的轉(zhuǎn)變，相變點為882°C。與其他金屬相比，鈦在化學(xué)物質(zhì)和機械性能方面具有自己的特性。
1.密度小，比強度高
金屬鈦的密度為4.51g/cm³,高于鋁而低于鋼、銅、鎳，但比強度高于鋁合金和高強合金鋼。比強度高說明了金屬材料輕和高強度，所以鈦又是一種輕型高強度的金屬結(jié)構(gòu)材料。鈦的比強度高，使其在航空、宇航、導(dǎo)彈、兵器等尖端技術(shù)發(fā)展中被大量采用。在一般工業(yè)中，如高速旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機護環(huán)，蒸汽透平的大葉片、高檔自行車、高爾夫球桿、跳高用的撐桿等都使用了鈦及鈦合金。
2.彈性模量低[i]
鈦的彈性模量在室溫下為106.4GMPa，是鋼的57%。這表明鈦抵抗正應(yīng)變的能力低于鋼的能力，因此鈦的使用受到限制，并且它不適用于剛性結(jié)構(gòu)部件。但是，在鈦長管束換熱器中，采用擋板設(shè)計克服了剛度極差的缺點，即使在振動條件下使用效果也很好。
鈦的彈性模量隨著溫度的升高而下降，鈦的彈性模量與溫度的關(guān)系見下圖:
從上表可以看出:鈦在環(huán)境溫度高于300℃條件下使用，彈性模量有較大幅度下降。所以，在較高溫度下選用鈦設(shè)備時，在設(shè)計上取環(huán)境溫度上限的E值為宜。
3.導(dǎo)熱系數(shù)小
金屬鈦的傳熱機制主要是電子導(dǎo)熱，其次是晶格導(dǎo)熱。實際測試的結(jié)果，鈦的導(dǎo)熱系數(shù)0.1507J，是低碳鋼的五分之一，銅的二十五分之一，與不銹鋼相近。鈦的導(dǎo)熱系數(shù)雖小，但可以在用來制作攀巖的巖釘，其鈦質(zhì)巖釘不僅質(zhì)輕且不會摩擦導(dǎo)熱，是登山運動員選擇的理想材料。
4.抗拉強度與其屈服強度接近
鈦的屈強比(抗拉強度/屈服強度)高，導(dǎo)致金屬鈦材料在成形時塑性變形差。再加上鈦的屈服極限比彈性模量的比值大，所以鈦成型時的回彈能力較大。
鈦的這種特性，使我們找到了最佳的加工和成形條件--溫成形，它避免了由鈦的高回彈性和高屈服比引起的應(yīng)力和應(yīng)力開裂，并避免鈦在氫脆中引起的氫氣吸收高于400°C。這也是在一般工業(yè)中使用鈦設(shè)備時指定環(huán)境溫度不超過315°C的原因之一。
5.無磁性、無毒
鈦是無磁性金屬，在很大的磁場中也不會被磁化，鈦制心臟起搏器不受雷雨天氣的影響，且與人體組織及血液有好的相溶性，所以被醫(yī)療界采用。寶雞市創(chuàng)恒金屬材料有限公司期待與您合作！
6.抗阻尼性能強[ii]
金屬鈦受到機械振動、電振動后，與鋼、銅金屬相比，其自身振動衰減時間最長。利用鈦的這一性能可作音叉、醫(yī)學(xué)上的超聲粉碎機振動元件和高級音響揚聲器的振動薄膜等。
7.耐熱性能好
新型鈦合金可在600℃或更高的溫度下長期使用。隨著航空、宇航工業(yè)的發(fā)展，其發(fā)動的盤、葉片、后機身、導(dǎo)向器、進氣機匝等部件使用了耐熱鈦合金。
8.耐低溫性能好
鈦合金TA7(Ti-5Al-2.5Sn),TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等為代表的低溫鈦合金,其強度隨溫度的降低而提高,但塑性變化卻不大。在-196-253℃低溫下保持較好的延性及韌性,避免了金屬冷脆性,是低溫容器,貯箱等設(shè)備的理想材料。
9.吸氣性能強
鈦是一種化學(xué)性質(zhì)非?；顫姷慕饘?在高溫下可與許多元素和化合物發(fā)生反應(yīng)。鈦吸氣主要指高溫下與碳、氫、氮、氧發(fā)生反應(yīng)。
10.耐腐蝕性能強
鈦是一種非?；顫姷慕饘伲淦胶怆娢缓艿?，在介質(zhì)中的熱力學(xué)腐蝕傾向大。但實際上鈦在許多介質(zhì)中很穩(wěn)定，如鈦在氧化性、中性和弱還原性等介質(zhì)中是耐腐蝕的。這是因為鈦和氧有很大的親和力，在空氣中或含氧的介質(zhì)中，鈦表面生成一層致密的、附著力強、惰性大的氧化膜，保護了鈦基體不被腐蝕。即使由于機械磨損也會很快自愈或重新再生，這表明了鈦是具有強烈鈍化傾向的金屬。
目前鈦已成為企業(yè)采用新工藝、新技術(shù)，和生產(chǎn)設(shè)備大型化、自動化、安全可靠、長期運行的不可缺少的金屬材料之一。寶雞市創(chuàng)恒金屬是您可靠的選擇！
