【鈦合金粉】鈦合金粉的特點有哪些

時間：2021-05-31

鈦合金粉的特點有哪些

鈦是20世紀50年代發(fā)展起來的一種重要的結構金屬，鈦合金因具有比強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用于各個領域。世界上許多國家都認識到锨合金材料的重要性，相繼對其進行研究開發(fā)，并得到了實際應用。
**個實用的鈦合金是1954年美國研制成功的Ti-6Al-4V合金，由于它的耐熱性、強度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性均較好，而成為鈦合金工業(yè)中的王牌合金，該合金使用量已占全部鈦合金的75％～85％。其他許多鈦合金都可以看做是Ti-6Al-4V合金的改型。
20世紀50～60年代，主要是發(fā)展航空發(fā)動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金，70年代開發(fā)出一批耐蝕鈦合金，80年代以來，耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發(fā)展。耐熱鈦合金的使用溫度已從50年代的400℃提高到90年代的600～650℃。A2(Ti3Al)和r（TiAl）基合金的出現(xiàn)，使鈦在發(fā)動機的使用部位正由發(fā)動機的冷端（風扇和壓氣機）向發(fā)動機的熱端（渦輪）方向推進。結構鈦合金向高強、高塑、高強高韌、高模量和高損傷容限方向發(fā)展。
另外，20世紀70年代以來，還出現(xiàn)了Ti-Ni、Ti-Ni-Fe、Ti-Ni-Nb等形狀記憶合金，并在工程上獲得日益廣泛的應用。
目前，世界上已研制出的鈦合金有數(shù)百種，較*的合金有20～30種，如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-1023、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等[2,4]。
鈦合金可以分為α、α+β、β型合金及鈦鋁金屬間化合物（TixAl，此處x=1）四類。
2. 鈦合金的新進展
近年來，各國正在開發(fā)低成本和高性能的新型鈦合金，努力使鈦合金進入具有巨大市場潛力的民用工業(yè)領域陽。國內外鈦合金材料的研究新進展主要體現(xiàn)在以下幾方面。
（1）高溫鈦合金。
世界上**個研制成功的高溫鈦合金是Ti-6Al-4V，使用溫度為300-350℃。隨后相繼研制出使用溫度達400℃的IMI550、BT3-1等合金，以及使用溫度為450~500℃的IMI679、IMI685、Ti-6246、Ti-6242等合金。目前已成功地應用在*和民用飛機發(fā)動機中的新型高溫鈦合金有.英國的IMI829、IMI834合金；美國的Ti-1100合金；俄羅斯的BT18Y、BT36合金等。表7為部分國家新型高溫鈦合金的較高使用溫度[26]。
近幾年國外把采用快速凝固／粉末冶金技術、纖維或顆粒增強復合材料研制鈦合金作為高溫鈦合金的發(fā)展方向，使鈦合金的使用溫度可提高到650℃以上[1,27,29,31]。美國麥道公司采用快速凝固／粉末冶金技術戚功地研制出一種高純度、高致密性鈦合金，在760℃下其強度相當于目前室溫下使用的鈦合金強度[26]。
（2）鈦鋁化合物為基的鈦合金。
與一般鈦合金相比，鈦鋁化合物為基鈉Ti3Al（α2）和TiAl（γ）金屬間化合物的較大優(yōu)點是高溫性能好（較高使用溫度分別為816和982℃）、抗氧化能力強、抗蠕變性能好和重量輕（密度僅為鎳基高溫合金的1/2），這些優(yōu)點使其成為未來航空發(fā)動機及飛機結構件較具競爭力的材料[26]。
目前，已有兩個Ti3Al為基的鈦合金Ti-21Nb-14Al和Ti-24Al-14Nb-#v-0.5Mo在美國開始批量生產(chǎn)。其他近年來發(fā)展的Ti3Al為基的鈦合金有Ti-24Al-11Nb、Ti25Al-17Nb-1Mo和Ti-25Al-10Nb-3V-1Mo等[29]。TiAl（γ）為基的鈦合金受關注的成分范圍為Ti-（46-52）Al-（1-10）M（at.％），此處M為v、Cr、Mn、Nb、Mn、Mo和W中的至少一種元素。較近，TiAl3為基的鈦合金開始引起注意，如Ti-65Al-10Ni合金[1]。
（3）高強高韌β型鈦合金。
β型鈦合金較早是20世紀50年代中期由美國Crucible公司研制出的B120VCA合金（Ti-13v-11Cr-3Al）。β型鈦合金具有良好的冷熱加工性能，易鍛造，可軋制、焊接，可通過固溶-時效處理獲得較高的機械性能、良好的環(huán)境抗力及強度與斷裂韌性的很好配合。新型高強高韌β型鈦合金較具代表性的有以下幾種[26,30]:
Ti1023（Ti-10v-2Fe-#al），該合金與飛機結構件中常用的30CrMnSiA高強度結構鋼性能相當，具有優(yōu)異的鍛造性能；
Ti153（Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn），該合金冷加工性能比工業(yè)純鈦還好，時效后的室溫抗拉強度可達1000MPa以上；
β21S（Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si），該合金是由美國鈦金屬公司Timet分部研制的一種新型抗氧化、**高強鈦合金，具有良好的抗氧化性能，冷熱加工性能優(yōu)良，可制成厚度為0.064mm的箔材；
日本鋼管公司（NKK）研制成功的SP-700（Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe）鈦合金，該合金強度高，**塑性延伸率高達2000％，且**塑成形溫度比Ti-6Al-4V低140℃，可取代Ti-6Al-4V合金用**塑成型-擴散連接（SPF/DB）技術制造各種航空航天構件；
俄羅斯研制出的BT-22（TI-5v-5Mo-1Cr-5Al），其抗拉強度可達1105MPA以上
（4）阻燃鈦合金。常規(guī)鈦合金在特定的條件下有燃烷的傾向，這在很大程度上限制了其應用。針對這種情況，各國都展開了對阻燃鈦合金的研究并**一定突破。羌國研制出的Alloy c（也稱為Ti-1720），名義成分為50Ti-35v-15Cr（質量分數(shù)），是一種對持續(xù)燃燒不敏感的阻燃鈦合金，己用于F119發(fā)動機。BTT-1和BTT-3為俄羅斯研制的阻燃鈦合金，均為Ti-Cu-Al系合金，具有相當好的熱變形工藝性能，可用其制成復雜的零件[26]。
（5）醫(yī)用鈦合金。
鈦無毒、質輕、強度高且具有優(yōu)良的生物相容性，是非常理想的醫(yī)用金屬材料，可用作植人人體的植人物等。目前，在醫(yī)學領域中廣泛使用的仍是Ti-6Al-4v ELI合金。但后者會析出較微量的釩和鋁離子，降低了其細胞適應性且有可能對人體造成危害，這一問題早已引起醫(yī)學界的廣泛關注。羌國早在20世紀80年代中期便開始研制無鋁、無釩、具有生物相容性的鈦合金，將其用于矯形術。日本、英國等也在該方面做了大量的研究工作，并**一些新的進展。例如，日本已開發(fā)出一系列具有優(yōu)良生物相容性的α+β鈦合金，包括Ti-15Zr-4Nb_4ta-0.2Pd、Ti-15Zr-4Nb-aTa-0.2Pd-0.20~0.05N、Ti-15Sn-4Nb-2Ta-0.2Pd和Ti-15Sn-4nb-2Ta-0.2Pd-0.20，這些合金的腐蝕強度、疲勞強度和抗腐蝕性能均**Ti-6Al-4v ELI。與α+β鈦合金相比，β鈦合金具有較高的強度水乎，以及較好的切口性能和韌性，較適于作為植入物植入人體。在美國，已有5種β鈦合金被推薦至醫(yī)學領域，即TMZFTM（TI-12Mo-^Zr-2Fe）、Ti-13Nb-13Zr、Timetal 21SRx（TI-15Mo-2.5Nb-0.2Si）、Tiadyne 1610（Ti-16Nb-9.5Hf）和Ti-15Mo。估計在不久的將來，此類具有高強度、低彈性模量以及優(yōu)異成形性和抗腐蝕性能的廬鈦合金很有可能取代目前醫(yī)學領域中廣泛使用的Ti-6Al-4V ELI合金[28,32]。

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詞條
詞條說明
銅錫鈦焊粉開孔器焊粉熱交換器焊料
? ? ?金剛石開孔器制造和使用過程中，金剛石受熱損傷的程度主要取決于與金剛石相接觸的介質。如在真空中，金剛石即使在近1500°C也不會出現(xiàn)石墨化，但在大氣條件下，800°C即開始明顯氧化失重；在常壓800°C以上，Ni、Co、Fe會促使金剛石轉化為石墨，并能熔解碳而造成金剛石的劇烈腐蝕。? ? ?釬料是一種應用廣泛的鎳基釬料，無硼釬料，
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鈦合金粉的制取方法步驟
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金剛石的釬焊材料簡述
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