鈦設(shè)備加工技術(shù)之鈦的應(yīng)用領(lǐng)域

來源：蘇州朗銳晟鈦鎳設(shè)備有限公司         發(fā)布時(shí)間：2018-02-25

鈦及其合金的應(yīng)用 致密金屬鈦由于質(zhì)量輕，鈦設(shè)備加工比鋁合金強(qiáng)度高，能在高溫下保持比鋁為高的強(qiáng)度而受到航空工業(yè)的高度重視。鑒于鈦的密度為鋼的57％，其比強(qiáng)度(強(qiáng)度／重量比或強(qiáng)度／密度比皆稱比強(qiáng)度)高，抗腐蝕、抗氧化、抗疲勞能力均強(qiáng)，鈦合金的3／4用作以航空結(jié)構(gòu)合金為代表的結(jié)構(gòu)材料，1／4主要用作耐蝕合金。 鈦合金強(qiáng)度低，塑性高，中高強(qiáng)度點(diǎn)，為200（低強(qiáng)度）〜1300（高強(qiáng)度）MPa，但一般可視為高合金鈦合金。它們比鋁強(qiáng)度要高，在實(shí)力上已經(jīng)能夠取代一些型號(hào)的鋼。隨著鋁合金在150℃以上的強(qiáng)度急劇下降，與一些鈦合金在600℃下仍能保持較好的強(qiáng)度。 除了強(qiáng)度外，根據(jù)用途還可分為熱，腐蝕，低溫和特殊功能（如TiNi形狀記憶合金，TiFe儲(chǔ)氫合金）等鈦合金，根據(jù)相組成可分為α，α+，亞穩(wěn)定等類型。到目前為止，合金牌號(hào)的生產(chǎn)已有100多種，工業(yè)廣泛應(yīng)用了10種。 Ti-6Al-4V用于結(jié)構(gòu)合金，占鈦合金銷售總額的60％，其次是Ti-5Al-2.5Sn。其長期工作溫度可達(dá)500℃（強(qiáng)度為780〜980MPa）。然而，鈦有兩個(gè)主要因素，使這個(gè)資源豐富的元素不能成為常用的金屬。第一是成本。以美國的市場價(jià)格，鈦錠的價(jià)格為每磅8磅至12美元（1磅= 0.45公斤），錠價(jià)為1.00美元至1.30美元/磅，碳鋼為0.20至0.40美元/磅。但主要因素是鈦本身非�；钴S，難以處理。爐內(nèi)氣氛必須嚴(yán)格控制，焊接必須在惰性氣氛中進(jìn)行。金屬鈦高活性，導(dǎo)熱性低，變形阻力小，室溫塑性差，變形過程不僅易與模具成型，特別是在加工工具和磨料粘合到熱面上趨于制作標(biāo)準(zhǔn)制造結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生大量的廢鈦廢料，即所謂的殘余鈦。通常的鍛造鈦錠加工可以產(chǎn)生70％的殘余鈦，有時(shí)這個(gè)數(shù)字可以高達(dá)90％。 為了減輕由于成本過高造成的負(fù)擔(dān)，一方面開發(fā)殘留鈦處理工藝，另一方面開發(fā)了凈形，超塑成型，精密鑄造和粉末冶金，熱等靜壓擴(kuò)散連接和其他高科技。例如，通過粉末，成型，燒結(jié)或熱等靜壓法將粉末冶金產(chǎn)品加工成近凈成型件，材料利用率可達(dá)80％以上，既能降低材料消耗，又能顯著降低切割能力。另一個(gè)例子是在鈦合金中應(yīng)用大型薄壁精密鑄造技術(shù)，使鈦合金鑄造性能接近鈦鍛造，成本降低約50％。鈦和鈦的主要消費(fèi)領(lǐng)域是航空業(yè)第一。 20世紀(jì)80年代，美國航空業(yè)鈦業(yè)占鈦合金總量的74.8％，俄羅斯，英國也主要應(yīng)用于航空業(yè)，日本90％的鈦用于民用工業(yè)。近年來，鈦在非航空航天工業(yè)中的應(yīng)用越來越多，航空航天依然處于“主導(dǎo)地位”。從1952年起，道格拉斯DC-7飛機(jī)為發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙和防火墻開始，所以很多飛機(jī)的結(jié)構(gòu)部件都是用鈦合金制成的。在波音757中，超音速SR-71黑鳥，F(xiàn)-22噴氣式戰(zhàn)機(jī)，太空衛(wèi)星和導(dǎo)彈，鈦零件正起著非常關(guān)鍵的作用。如飛機(jī)內(nèi)的風(fēng)扇盤，發(fā)動(dòng)機(jī)葉片由鈦鑄件和鍛件制成。 鈦第二應(yīng)用領(lǐng)域與其耐腐蝕性的使用有關(guān)。氯堿材料的生產(chǎn)量最大。鈦陽極壽命為石墨陽極的10倍，使容量提高近1倍，節(jié)省15％。年產(chǎn)1萬噸苛性鈉，約5噸鈦。 如經(jīng)常通過特殊的金屬加工廠會(huì)遇到嚴(yán)重的腐蝕造成的鈦設(shè)備加工滲透，但一小部分原因是由于生產(chǎn)的原因

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