钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好。另外,钛合金的工艺性能差,切削加工困难,在热加工中, 容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差,生产工艺复杂。钛的工业化生产是1948年开始的。航空工业发展的需要,使钛工业以平均每年约 8%的增长速度发展。目前世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合 号近30种。使用 广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。

钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。60年代中期,钛及其合金已在一般工业中应用,用于制作电解工业的电极,发电站的冷凝器,石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。钛及其合金已成为一种耐蚀结构材料。此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等。

中国于1956年开始钛和钛合金研究;60年代中期开始钛材的工业化生产并研制成TB2合金。

钛合金是航空航天工业中使用的一种新的重要结构材料,比重、强度和使用温度介于铝和钢之间,但比强度高并具有优异的抗海水腐蚀性能和超低温性能。1950年美国首次在F-84战斗轰炸机上用作后机身隔热板、导风罩、机尾罩等非承力构件。60年代开始钛合金的使用部位从后机身移向中机身、部分地代替结构钢制造隔框、梁、襟翼滑轨等重要承力构件。钛合金在军用飞机中的用量迅速增加,达到飞机结构重量的20%~25%。70年代起,民用机开始大量使用钛合金,如波音747客机用钛量达3640公斤以上。马赫数小于 2.5的飞机用钛主要是为了代替钢,以减轻结构重量。又如,美国SR-71 高空高速侦察机(飞行马赫数为3,飞行高度26212米),钛占飞机结构重量的93%,号称“全钛”飞机。当航空发动机的推重比从4~6提高到8~10,压气机出口温度相应地从200~300°C增加到500~600°C时,原来用铝制造的低压压气机盘和叶片就必须改用钛合金,或用钛合金代替不锈钢制造高压压气机盘和叶片,以减轻结构重量。70年代,钛合金在航空发动机中的用量一般占结构总重量的20%~30%,主要用于制造压气机部件,如锻造钛风扇、压气机盘和叶片、铸钛压气机机匣、中介机匣、轴承壳体等。航天器主要利用钛合金的高比强度,耐腐蚀和耐低温性能来制造各种压力容器、燃料贮箱、紧固件、仪器绑带、构架和火箭壳体。人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机也都使用钛合金板材焊接件。

    纯钛含一定量的氧、氮、碳、硅、铁及其他元素杂质的α相钛。钛是现代宇宙航空科学,海洋科学和核能发电等尖端科学工业所不可缺少的材料。钛比一般金属轻48%,且韧性强,耐酸碱性、抗腐蚀、稳定性高,高强度,良好弹性等优点,符合人体工程系,钛对人体无毒,无任何辐射。

 工业纯钛是按照杂质元素的含量划分等级的。它具有优良的冲压工艺性能和焊接性能,对热处理及组织类型不敏感,在令人满意的塑性条件下具有一定的强度。它的强度主要取决于间隙元素氧、氮的含量。它在海水中具有高的抗腐蚀性能,但在无机酸中较差。一般用于制造在-253~350℃温度下工作的、受力不大的各种板材零件或锻件,也可制造铆钉线材和管材。

TA2钛板

介绍

纯钛是银白色的金属,它具有许多优良性能。钛的密度为4.54g/cm3,比钢轻43%,比久负盛名的轻金属镁稍重一些。机械强度却与钢相差不多,比铝大两倍,比镁大五倍。钛耐高温,熔点1942K,比黄金高近1000K ,比钢高近500K。TA2钛板是用钛金属,经过特殊处理工艺压成板状,成为钛板。

主要标准

GB/T,GJB,AWS,ASTM,AMS,JIS

牌号

TA0,TA1,TA2,TA3,TA4,TA5,TA6,TA7,TA9,TA10,TC1,TC2,TC3,TC4,TC6,TC11,GR1,GR2,GR3,GR5 Ti6AL4V ELI,Ti6AL7Nb,Ti13Nb13Zr,Ti1533

TA2的性能

工业纯钛按其杂质含量的不同,分为TA1、TA2和TA3三个牌号。这三种工业纯钛的间隙杂质元素是逐渐增加的,故其机械强度和硬度也随之逐级增加,但塑性、韧性相应下降。

工业上常用的工业纯钛是TA2,因其耐蚀性能和综合力学性能适中。对耐磨和强度要求较高时可采用TA3。对要求较好的成型性能时可用TA1。

国标中的TA1,TA2和TA3对应这UNS中Gr0,Gr1和Gr2。

TA1、TA2在铁量ω为0.095%、氧含量ω为0.08%、氢含量ω为0. 0009%、氮含量ω为0.0062%时,具有很好的低温韧性和高的低温强度,可用作-253℃以下的低温结构材料。

TA2化学成分

TA2含钛(Ti) 余量,铁(Fe)≤0.30,碳(C)≤0.10,氮(N)≤0.05,氢(H)≤0.015,氧(O)≤0.25。

TA4性能:

TA4,α型钛合金这类合金在室温和使用温度下呈α型单相状态,不能热处理强化(退火是 的热处理形式),主要依靠固溶强化。室温强度一般低于β’>型和α+β型钛合金(但高于工业纯钛),而在高温(500-600℃)下的强度和蠕变强度却是三类钛合金中 的;且组织稳定,抗氧化性和焊接性能好,耐蚀性和可切削加工性能也较好,但塑性低(热塑性仍然良好),室温冲压性能差。其中使用 广的是TA7,它在退火状态下具有中等强度和足够的塑性,焊接性良好,可在 500℃以下使用;当其间隙杂质元素(氧、氢、氮等)含量极低时,在超低温时还具有良好的韧性和综合力学性能,是优良的超低温合金之一。

TA4抗拉强度比工业纯钛稍高,可做中等强度范围的结构材料。国内主要用作焊丝。

TA4化学成分:

TA4含钛(Ti) 余量,

铁(Fe)≤0.30,

碳(C)≤0.08,

氮(N)≤0.05,

氢(H)≤0.015,

氧(O)≤0.20,

铝(Al)5.5~6.75,

钒(V)3.5~4.5,

TA9钛丝

介绍

纯钛是银白色的金属,它具有许多优良性能。钛的密度为4.54g/cm3,比钢轻43% ,比久负盛名的轻金属镁稍重一些。机械强度却与钢相差不多,比铝大两倍,比镁大五倍。钛耐高温,熔点1942K,比黄金高近1000K ,比钢高近500K。^[1] 

2分类

钛丝分为:钛丝、钛合金丝、纯钛眼镜丝、钛直丝、纯钛丝、钛焊丝、钛挂具丝、钛盘丝、钛光亮丝、医用钛丝、钛镍合金丝。

3钛丝的规格

A、钛丝规格:φ0.8-φ6.0mm

B、眼镜钛丝规格:φ1.0-φ6.0mm专用钛丝

C、钛丝规格:φ0.2-φ8.0mm挂具专用

4钛丝的主要标准

GB/T,GJB,AWS,ASTM,AMS,JIS

5钛丝的牌号

TA9

6钛丝的状态

退火态(M) 热加工状态(R) 冷加工状态(Y)(退火,超生波探伤)

7钛丝的表面

酸洗表面 光亮表面

8钛丝用途

军工、医用、体育用品、眼镜、耳环、头饰、电镀挂具、焊丝等行业

名称

TA10钛棒

2牌号

TA10 钛含量 99.7(%)
杂质含量 0.01(%)

3供应状态

热轧状态(R)、冷轧状态(Y)、退火状态(M)、淬火状态(C)、时效状态(S)。单位:mm牌号供应状态生产工艺供应规格执行标准TA0、TA1、TA2、TA3、TA7、TA11 TA12、TA13、TA15、TA18、TA19 TC1、TC2、TC4、TC6、TC11 TC16、TC17 Gr4 TB2、TB3、TB5、TB6 Ti3-1 TiSP700 Ti204-1 Ti44528S R、M锻棒Ф(8-250)*3000

执行国标GB/T 2965-1996GJB 1538-1994GJB 2218-1994GJB 2058-1994GJB 493-1988GJB 2219-1994GJB 494-1988GJB 495-1988及其他国家和企业的标准。旋(精)锻棒Ф(5-250)*3000挤棒Ф(5-350)*3000轧棒Ф15*65*2000车(磨)光棒Ф(10-150)*2000

4其他牌号

TA0(碘法钛)
TA1(工业纯钛)
TA2(工业纯钛)
TA3(工业纯钛)
TA5(Ti-4Al-0.005B)
TA6(Ti-5Al)
TA7(Ti-5Al-2.5Sn)
TA9(Ti-0.2Pd)
TA10(Ti-0.3Mo-0.8Ni)
TB2

5应用举例

工业上除采用工业纯钛制造零件以外,大量使用的是钛合金。它在航
空、航天、化工、造船等工业部门获得日益广泛的应用,制造燃气轮机部件。

TC4钛板概述

TC4钛合金冲压性差,热塑性良好。可进行各种形式的焊接,焊接接头强度可达基体金属强度90%。机械加工性能尚好,需要用硬质合金刀具,大走刀量、慢速,充分冷却。耐蚀性能良好,热稳定性好。TC4钛合金是应用 广的钛合金之一。做400℃以下长期工作的零件。

2成分

T钛(Ti) 余量

铁(Fe)≤0.30

碳(C)≤0.10

氮(N)≤0.05

氢(H)≤0.015

氧(O)≤0.20

铝(Al)5.5~6.8

钒(V)3.5~4.5

3性能

抗拉强度σb/MPa≥895,规定残余伸长应力σr0.2/MPa≥825,伸长率δ5(%)≥10,断面收缩率ψ(%)≥25

4现货库存

钛板(表壳,表带,眼镜专用)规格:0.8mm---16mm;

钛管(首饰专用)规格:ф20mm-ф28mm*(2mm,2.5mm,3mm);

薄壁钛管:ф8*1.5,ф12*1,ф12.7*0.7,ф16*0.8,ф16*2,ф19*0.8,ф19*1,ф19*ф25*2,ф38*1,ф50*1,ф19*1.2,ф25*1.2

钛棒(毛面,光面)规格ф4mm---ф80mm;

钛卷带(进口钛卷带)规格:δ0.2mm,δ0.3mm,δ0.4mm,δ0.5mm,δ0.6mm,δ0.8mm,δ0.9mm;

钛线(进口首饰线,挂具线) 规格:ф1.0mm--ф4.0mm

5主要标准

GB/T,GJB,AWS,ASTM,AMS,JIS

TC4钛棒 

2牌号

国标牌号:TC4

其他牌号:TA1、TA2、TA3、TA7、TA9、TA10、TC4ELI、TC6、TC9、TC10、TC11

3技术要求

1:钛及钛合金棒材的化学成分应符合GB/T 3620.1,的规定,需方复验时,化学成分的的允许偏差应符合GB/T 3620.2的规定。

2:热加工棒材的直径或边长及其允许偏差应符合表一的规定。

3:热加工后经车(磨)光棒材及冷轧,冷拔棒材的直径允许偏差应符合表二的规定。

4:热加工后经车(磨)光棒材的不圆度应不大于其尺寸公差之半。

5:加工态钛棒材的不定尺长度为300-6000mm,退火状态棒材不定尺长度为300-2000mm,定尺或倍尺长度应在不定尺长度范围之内.定尺长度允许偏差为+20mm;倍尺长度还应计入棒材的切口量,定尺或倍尺长度应在合同中注明。


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