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    純鈦及鈦合金的主要用途與分類

    發布者:2022-08-04 08:33:34
        鈦是20世紀50年代發展起來的一種重要的結構金屬,鈦合金因具有強度高、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鈦合金材料的重要性,相繼對其進行研究開發,并得到了實際應用。20世紀50~60年代,主要是發展航空發動機用的高溫鈦合金和機體依用的結構鈦合金,70年代Kkai發出一批耐蝕鈦合金,80年代以來,耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發展。鈦合金主要用于制作飛機發動機壓氣機部件,其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。

        鈦是同素異構體,熔點為1668℃,在低于882℃C時呈密排六方晶格結構,稱為α鈦;在882C以上呈體心立方晶格結構,稱為β鈦。利用鈦的上述兩種結構的不同特點添加適當的合金元素,使其相變溫度及相分含量逐漸改變而得到不同組織的鈦合金(itanium loys)。室溫下,鈦合金有三種基體組織,鈦合金也就分為以下三類:α合金,(α+β)合金和β合金。中國分別以TA、TC、TB表示。
     
        鈦合金是航空航天工業中使用的一種新的重要結構材料,比重、強度和使用溫度介于鋁和鋼之間,但比鋁、鋼強度高并具有優異的抗海水腐蝕性能和超低溫性能。1950年美國首次在F-84戰斗轟炸機上用作后機身隔熱板、導風罩、機尾罩等非承力構件。60年代kai始鈦合金的使用部位從后機身移向中機身、部分地代替結構鋼制造隔框梁、襟霓涓軌等重要承力構件。鈦合金在jun用飛機中的用量迅速增加,達到飛機結構重星的20%~25%。70年代起,民用機開始大量使用鈦合金,如波音747客機用鈦量達3640公斤以上。馬赫數大于2.5的飛機用鈦主要是為了代替鋼,以減輕結構重量,又如,美國SR-71高空高速偵察機(飛行馬赫數為3,飛行高度26212米),鈦占飛機結構重量的93%,號稱“全鈦”飛機。當航空發動機的推重比從4~6提高到8~10,壓氣機出口溫度相應地從20~300C增加到500~600℃時,原來用鋁制造的低壓壓氣機盤和葉片就必須改用鈦合金,或用鈦合金代替不銹鋼制造高壓壓氣機盤和葉片,以減輕結構重量。70年代,鈦合金在航空發動機中的用星一般占結構總重星的20%~30%,主要用于制造壓氣機部件,如被造鈦風扇、壓氣機盤和葉片、鑄鈦壓氣機機匣、中介機匣、軸承殼體等。航天器主要利用鈦合金的高比強度,耐腐蝕和耐低溫性能來制造各種壓力容器、燃料貯箱、緊固件、儀器綁帶、構架和火箭殼體。人造地球衛星、登月艙、載人飛船和航天飛機也都使用鈦合金板材焊接件。
     
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