钛合金的特性

钛合金的特性,第1张

强度高,合金的密度一般在451g/cm3左右,仅为钢的60%,纯钛的强度才接近普通钢的强度,一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。热强度高,使用温度比铝合金高几百度,在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450~500℃的温度下长期工作这两类钛合金在150℃~500℃范围内仍有很高的比强度,而铝合金在150℃时比强度明显下降。钛合金的工作温度可达500℃,铝合金则在200℃以下。 抗蚀性好,钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作,其抗蚀性远优于不锈钢;对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强;对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。 低温性能好,钛合金在低温和超低温下,仍能保持其力学性能。低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。因此,钛合金也是一种重要的低温结构材料。 化学活性大,钛的化学活性大,与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。含碳量大于02%时,会在钛合金中形成硬质TiC;温度较高时,与N作用也会形成TiN 硬质表层;在600℃以上时,钛吸收氧形成硬度很高的硬化层;氢含量上升,也会形成脆化层。吸收气体而产生的硬脆表层深度可达01~015 mm,硬化程度为20%~30%。钛的化学亲和性也大,易与摩擦表面产生粘附现象。 导热系数小、弹性模量小,钛的导热系数λ=1524W/(mK)约为镍的1/4,铁的1/5,铝的1/14,而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50%。钛合金的弹性模量约为钢的1/2,故其刚性差、易变形,不宜制作细长杆和薄壁件,切削时加工表面的回弹量很大,约为不锈钢的2~3倍,造成刀具后刀面的剧烈摩擦、粘附、粘结磨损。

①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素,它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。

②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素,又可分同晶型和共析型二种。前者有钼、铌、钒等;后者有铬、锰、铜、铁、硅等。

③对相变温度影响不大的元素为中性元素,有锆、锡等。

氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮的含量分别在015~02%和004~005%以下。

氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物,使合金变脆。通常钛合金中氢含量控制在 0015%以下。氢在钛中的溶解是可逆的,可以用真空退火除去。

扩展资料

钛合金分类及制造方式:

在钛合金材料命名方面,国内通常将α型钛合金(包括近α型合金)以TA命名,β型钛合金(包括近β型合金)以TB命名,两相混合的α+β型钛合金以TC命名。

如应用最为广泛的两项混合型钛合金Ti-6Al-4V,其对应的国内牌号为TC4。国家标准GB/T36201-2007在1994年版本基础上,新纳入54个牌号、删除两个牌号,钛及钛合金牌号总数量达到76个。钛合金的材料种类有棒材、丝材、板材、带材、锻件等。

经过最近三个“五年计划”的材料研制,具有中国特色的新一代飞机骨干钛合金材料已初具规模。我国自主研发的中强高损伤容限型钛合金TC4-DT,名义成分与TC4相同,但降低了氧含量、断裂韧度得到提高。

Ti45Nb(丝材)、TA18(管材)、TB8(板材、丝材、锻件)、TC21(锻件)等新材料也得到了良好的应用。结合已有的TC1/TC2(板材)、TC4(锻件、板材、丝材)和ZTC4铸造钛合金,形成了从低强高塑性、中强高塑性、高强高塑性、超高强钛合金和铸造钛合金的完整主干材料体系。

钛合金及其零部件的制备与加工方法主要包括真空熔炼、锻造、机械加工、热处理、净近成形、焊接及表面处理。由于钛具有高化学活性,钛及其合金的铸锭熔炼必须采用真空熔炼方法。锻造变形是改变铸钛组织、获得所需要的组织类型的关键手段。

钛合金的机械加工主要包括铣削加工、车削、镗孔、钻孔、攻丝等。高切削温度、与刀具发生化学反应、弹性模量较低是钛合金难以加工的主要原因。钛合金的热处理主要有退火、固溶和时效等。

近净成形技术包括精密铸造、等温锻造、粉末冶金、超塑成形/扩散连接、激光快速成形、粉末注射成形等。近净成形是提高材料利用率、通过工艺控制可达到一定的性能和外形尺寸要求的先进加工技术。先进的钛合金焊接技术有激光焊接、电子束焊接等。

钛合金对表面状态、表面完整性非常敏感,由于其表面硬度低而易发生微动磨蚀等问题。近些年来,钛合金表面处理技术也获得了长足的发展。热渗镀、气相沉积、三束改性、转化膜、形变强化、热喷涂、化学镀、电镀等技术发展迅速。

-钛合金

根据国际商业市场的分析与预测,到2023年,钛合金的前景将会非常光明,可能会呈现指数增长(增长幅度较大),其实早在2017年,MRFR就指出2017—2023年这一时期内,钛合金的市场一定是保持稳定的增长,4月份,国际商业市场预测发布了“全球钛合金市场现状以及2023年发展趋势的预测”,在国际方面得到了一定的肯定。

钛合金它是以钛为基础加入其他元素组成的合金材质,拥有质量轻、强度高、耐腐蚀性好等众多优点,被广泛应用在汽车工业之中,应用钛合金最多的是汽车发动机系统,下面我们一起来看看钛合金的检测项目和标准都有哪些吧。

钛合金检测项目:

力学性能:延伸率、拉伸性能、断面收缩率、冲击性能、断裂韧性、高温抗拉性能、高温延伸率、持久性能等;

化学性能:腐蚀性能、高倍组织、化学成分分析、成分检测、氢含量等;

其他性能:机械性能、高温性能、导电性能、物理性能、低温性能、切削性能、锻造性能、铸造性能、导热性能、耐磨性能等。

钛合金检测标准:

GB/T 2965-2007 钛及钛合金棒材;

GB/T 36201-2016 钛及钛合金牌号和化学成分;

GB/T 36202-2007 钛及钛合金加工产品化学成分允许偏差;

GB/T 3621-2007 钛及钛合金板材;

GB/T 3622-1999 钛及钛合金带、箔材;

GB/T3623-1998 钛及钛合金丝;

GB/T 3624-2010 钛及钛合金无缝管;

GB/T 3625-2007 换热器及冷凝器用钛及钛合金管;

GB/T 23604-2009 钛及钛合金产品力学性能试验取样方法;

GB/T 6611-2008 钛及钛合金术语及金相图谱;

GB/T 46982-2011 海绵钛、钛及钛合金化学分析方法 铁量的测定。

由于以上种种原因,我们可以认为,钛合金的市场将会非常光明,钛合金供应商们将会增加产量,并且为了持续地保持自己的竞争力,巩固自己市场占有率,供应商们将会不断地研发新的产品和技术。

tc4和tc21区别为:类型不同、特点不同、用途不同。

一、类型不同

1、tc4:tc4属于Ti-6Al-4V系(α+β)型钛合金。

2、tc21:tc21属于Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Cr-Nb(-Ni-Si)系两相钛合金。

二、特点不同

1、tc4:tc4具有良好的综合力学机械性能。比强度大、弹性模量低、显微硬度高、滑动摩擦系数低。

2、tc21:tc21具有良好的强度、塑性、断裂韧性和较低的裂纹扩展速率。

三、用途不同

1、tc4:tc4在航空航天、石油化工、造船、汽车,医药等部门都得到成功的应用。

2、tc21:tc21可用于航空飞机的机翼接头结构件、机身与起落架连接框、吊挂发动机接头等部位,以及对强度及耐久性要求高的重要或关键承力部件的制作。

——TC4

——TC21

高手告诉下钛合金的优缺点, 钛合金的优缺点是什么?

钛合金具有质量轻、比强度高、耐腐蚀性好等优点,故被广泛应用在汽车工业中,应用钛合金最多的是汽车发动机系统。利用钛合金制造发动机零件有很多好处。[1]

钛合金的密度低,可以降低运动零件的惯性质量,同时钛气门弹簧可以增加自由振动,减弱车身的振颤,提高发动机的转速及输出功率。

减小运动零件的惯性质量,从而使摩擦力减小,提高发动机的燃油效率。选择钛合金可以减轻相关零件的负载应力,缩小零件的尺寸,从而使发动机及整车的质量减轻。零部件惯性质量的降低,使得振动和噪声减弱,改善发动机的性能。 钛合金在其他部件上的应用可提高人员的舒适度和汽车的美观等。在汽车工业上的应用,钛合金在节能降耗方面起到了不可估量的作用。

钛合金零部件尽管具有如此优越的性能,但距钛及其合金普遍应用在汽车工业中还有很大的距离,原因包括价格昂贵、成形性不好及焊接性能差等问题。

阻碍钛合金普遍应用于汽车工业的最主要原因还是成本过高。

无论是金属最初的冶炼还是后续的加工,钛合金的价格都远远高于其他金属。汽车工业能够接受的钛制零件成本,用连杆钛材8~13美元/kg,气阀用钛材13~20美元/kg,弹簧、发动机排气系统及紧固件用钛材希望在8美元/kg以下。是铝板材的6~15倍,钢板材的45~83倍。

钛合金的优缺点

熔点高 密度小 抗腐蚀性能非常好

植入物纯钛与钛合金的优缺点

植入物纯钛一般称为“生物钛”,主要用于血管支架等植入体内的医疗器具原材料,特点是纯度高、永久不腐蚀、人体亲和性好。钛合金是在钛金属内添加其他金属材料做成的合金,优点是韧性更好、价格低,但强度、耐腐蚀性、舒适度、质感等方面都无法和纯钛相比。

钛合金与锌合金的区别,还有优缺点。

钛合金的密度一般在45g/cm3左右,仅为钢的60%,纯钛的强度才接近普通钢的强度,一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料

一、锌合金的特点

1 比重大。

2 铸造性能好,可以压铸形状复杂、薄壁的精密件,铸件表面光滑。

3 可进行表面处理:电镀、喷涂、喷漆。

4 熔化与压铸时不吸铁,不腐蚀压型,不粘模。

5 有很好的常温机械性能和耐磨性。

6 熔点低,在385℃熔化,容易压铸成型

筏杆钛合金杆稍优缺点

我也打串钩好多年了,矶杆、筏杆、海杆都用过,个人认为,如果手头有软一点的海杆或筏杆,完全可以凑合用,前提是要换细线,如果要买,冬钓的话,还是矶杆比较有优势,矶杆长,便于抛投,远近兼顾。而筏杆较短,再挂上串钩,对于抛竿动作要求就高了,新手往往抛不准。且矶杆杆稍细软,反映信号比较灵敏,适合钓冬季吃口轻的鱼。至于长度,建议买45米的,因为你买了杆子不仅仅是冬天用吧?4米5的矶杆还可以用来夏天搏巨物,用途更广,更实惠。

合金的优缺点

合金的优点:

1使熔点降低,便于铸造成型。

2增加某些特殊性能。例如:铝合金,铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能:易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。

例如镁合金的优点是密度小、比强度、比刚度高,抗震能力强,可承受较大的冲击载荷;同时,切削加工和抛光性能好,是航空航天、仪器仪表、交通运输等工业部门的重要结构材料。

3合金的硬度大于其组成的金属。例如铝合金

合金的缺点:

1一些合金易形成电化学腐蚀(形成原电池)

缺点很少

钛合金表带的优缺点是什么?

钛合金表带质轻,因为传热慢,所以不会感觉冷冰冰的的。不会过敏。

钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。

世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性,相继对其进行研究开发,并得到了实际应用。

第一个实用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V合金,由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好,而成为钛合金工业中的王牌合金,该合金使用量已占全部钛合金的75%~85%。

其他许多钛合金都可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。

20世纪50~60年代,主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金,70年代开发出一批耐蚀钛合金,80年代以来,耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。

耐热钛合金的使用温度已从50年代的400℃提高到90年代的600~650℃。A2(Ti3Al)和r(TiAl)基合金的出现。

使钛在发动机的使用部位正由发动机的冷端(风扇和压气机)向发动机的热端(涡轮)方向推进。结构钛合金向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容限方向发展。

铝钛合金门和镀锌门各有啥优缺点

(1)铝型材

铝材属于金属类别中有色金属之一,由于应用较广,单独介绍如下:常用有铝型材和压铸铝合金两种。其中主要由纯度高达92%以上的铝锭为主要原材料,同时添加增加强度、硬度、耐磨性等性能金属元素,如碳、镁、硅、硫等,组成多种成分“合金”。

11铝型材

铝型材常见如屏风、铝窗等。它是采用挤出成型工艺,即铝锭等原材料在熔炉中熔融后,经过挤出机挤压到模具流出成型,它还可以挤出各种不同截面的型材。主要性能即强度、硬度、耐磨性均按国家标准GB6063。优点有:重量轻仅28,不生锈、设计变化快、模具投入低、纵向伸长高达10米以上。铝型材外观有光亮、哑光之分,其处理工艺采用阳极氧化处理,表面处理氧化膜达到012m/m厚度。铝型材壁厚依产品设计最优化来选择,不是市场上越厚越好,应看截面结构要求进行设计,它可以在05~5mm不均。外行人认为越厚越强硬,其实是错误的看法。

铝型材表面质量也有较难克服的缺陷:翘曲、变形、黑线、凸凹及白线。设计者水平高者及模具设计及生产工艺合理,可避免上述缺陷不太明显。检查缺陷应按国家规定检验方法进行,即视距40~50CM来判别缺陷。

铝型材在家具中用途十分广泛:屏风骨架、各种悬挂梁、桌台脚、装饰条、拉手、走线槽及盖、椅管等等,可进行千变万化设计和运用!

铝型材虽然优点多,但也存在不理想的地方:

未经氧化处理的铝材容易“生锈”从而导致性能下降,纵向强度方面比不上铁制品表面氧化层耐磨性比不上电镀层容易刮花成本较高,相对铁制品成本高出3~4倍左右。

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12压铸铝合金

压铸合金和型材加工方法相比,使用设备均不同,它的原材料以铝锭(纯度92%左右)和合金材料,经熔炉融化,进入压铸机中模具成型。压铸铝产品形状可设计成像玩具那样,造型各异,方便各种方向连接,另外,它硬度强度较高,同时可以与锌混合成锌铝合金。

压铸铝成型工艺分:

1、压铸成型

2、粗抛光去合模余料

3、细抛光;

另一方面,压铸铝生产过程,应有模具才能制造,其模具造价十分昂贵,比注塑模等其它模具均高。同时,模具维修十分困难,设计出错误时难以减料修复。

压铸铝缺点:

每次生产加工数量应多,成本才低。抛光较复杂生产周期慢产品成本较注塑件高3~4倍左右。螺丝孔要求应大一点(直径45mm)连接力才稳定适应范围:台脚、班台连接件、装饰头、铝型材封口件、台面及茶几顶托等,范围十分广泛。

(2)五金类中国家具论坛,中国最大的家具社区,由家具行业权威姚梅晶女士悉心创建,所有的家具人,都可以充分利用这个平台,做自己想做的事!5_2H(Z0i2z1w2F

“五金”概念属通俗说法,标准分类应划分为黑色金属和有色金属两大类,它在家具中运用有管状、棒状、板状、线、角状几种

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21黑色金属件

主要指铁制品,它优点是:耐变形、强度特高、耐磨性好、硬度高、价格低,寿命长。属碳素铁合金,它分高碳钢、低碳钢、中碳钢;它分圆管、方管、角铁、钢板几类。圆管类主要用于椅子类产品;方管用于梁、托架类;钢板主要用于台桌的挡板、屏风板、挂件、托臂、金属柜、门等。

钢铁制品缺点:

1、易生锈

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3、怕潮湿

解决上述缺陷方法有电镀、喷涂、发黑发蓝处理等。

五金件加工成型方法较多:折弯、冲切、钻孔、焊接、切割、压形。总之,按设计要求或产品要求进行加工。

22有色金属件

指除铁制品外一切金属件如:铝、铜、锌、不锈钢等。它有一个特点不容易生锈、强度较黑色金属差,家具中采用较多有:铝板、铝棒、不锈钢管、不锈钢板、铜板、锌板。

不锈钢制件:不锈钢制件分不锈铁和不锈钢两大类:常称“430”为不锈铁,“304”为纯不锈钢,判别它们方法之一:用磁铁测试,“430”能被磁铁吸住,而“304”则不能。不锈钢件比重略高于铁制品,价格却比铁制品高出4倍之多,因此,只有高档产品才使用。

铜制品:铜制品分纯铜和铜合金。纯铜又称紫铜,强度硬度较差,但韧性好。铜合金中应用于家具较多为黄铜,它是一种含锌为主合金铜。纯铜价格略高“304”不锈铜30~40%,而黄铜则比纯铜低20%价格。铜合金硬度、强度比不锈铜略高,但易断裂、脆性较大。家具中应用铜件主要为拉手、预埋螺丝。为了防止“生锈”,纯铜一般要电镀后才能使用,而黄铜则不需要,大面积使用于家具的制品较少。

锌制品:纯锌制品使用较少,主要与以锌合金或钢铁结合使用。如镀锌板、电解板等。家具中使用较少,原因为锌制品强度较差。锌合金配件如偏心扣、结构件连接点(件)等。锌合金比重比铁略低约68左右,价格介于钢铁和铝合金之间,多数锌合金以压铸件形式生产家具配件

钛、锆合金:此类属较昂贵金属,它用于家具中多数以电镀形式出现,用于高档拉手、合页及高挡外露连接件或酒店家具之中。其电镀成本比镀铬成本高40%左右,但外观高档类似金银产品,耐磨性十分好,不会生锈。

23铸件金属

家具五金制品中有很多采用铸件,如拉手、门铰等,目前市场流行各种铸件生产工艺方式很多,如:精铸工艺、压铸工艺、浇铸工艺。铸件材料有黄铜、不锈钢、锌锡合金、铝合金。铸件产品特点:精致、造型特别等。缺点为单件成本高,不同铸件工艺成本均不同,大致高到低,精铸压铸浇铸,模具造价高到低为:压铸精铸浇铸。铸件产品缺点为:生产周期略增,产品要经2~3道工序才能做出合格配件,而配件还要按不同要求进行或电镀、抛光、拉丝、喷砂、喷油等表面装饰处理。

锌合金和铝合金的优缺点

只搜到这些资料,希望对楼主会有点帮助!铸造为例

锌合金硬度65-140,抗拉强度260-440

铝合金硬度45-90,抗拉强度120-290

总体锌合金比铝合金硬度高,抗拉强度大了。使用情况也不同了

lz你可以看看机械设计手册,这样的区别 ,没有太大的用处。他们的区别太大了铝合金塑性好,但强度低,但它的比强度要高,适合用于承载大重量的中等结构材料中,铝合金和锌合金都有较好的耐蚀性能锌合金比铝合金硬度高,抗拉强度大,但也没有绝对的界限。铝合金的密度小,硬度也有很大的,像2系和7系列的合金,其硬度都是非常大的,而且抗拉强度也比较好。他们最主要区别在于成分,锌合金的主元素是锌,一般大于85%,铝合金金主元素是铝,一般大于87%,具体要看合金的种类、牌号,简单理解就是锌合金就是在锌里面添加其他合金元素,铝合金亦然以锌为基加入其他元素组成的合金。锌合金熔点低,流动性好(可铸薄壁零件),易熔焊、钎焊和塑性加工,在干燥空气和大气中耐腐蚀,残、废料便于回收和重熔;但蠕变强度较低,自然时效会使尺寸发生变化。锌合金按制造工艺可分为铸造锌合金和变形锌合金两类。铸造合金的产量远大于变形合金。下表中列出几种重要锌合金的成分、性能和用途。

铸造锌合金 依铸造方法不同又分为压力铸造锌合金(在外加压力作用下凝固)和重力铸造锌合金(仅在重力作用下凝固)。

压力铸造锌合金 这种合金从1940年在汽车工业中应用以后,发展较快,产量剧增。在锌的消耗总量中,约有25%用来生产这种合金。最常用的合金系为Zn-Al-Cu-Mg系。

铝能细化晶粒,提高锌的强度和冲击韧性,并能明显地减轻熔融锌对铁容器的腐蚀,避免铸件与压铸模的焊合或粘连,使锌合金可在热室型压铸机中生产,以提高生产率。铝的适宜含量约为35~43%。

铜能提高锌合金的强度、硬度和耐蚀性,但加入量过多会降低时效后的合金冲击韧性和尺寸稳定性。压铸锌合金中铜的最高含量为 125%,最好控制在1%以下。如铸件很大或尺寸稳定性要求很高,宜选用含铜量较低的合金。

镁在压铸锌合金中能减轻材料的腐蚀,还可以消除铅、锡等杂质的有害影响;镁的含量约为001~008%,通常不超过005%。如含量过多会产生热脆性,使铸造发生困难。

某些杂质明显影响压铸锌合金的性能。因此对铁、铅、镉、锡等杂质的含量限制极严,其上限分别为0005%、0004%、0003%、002%,所以压铸锌合金应选用纯度大于9999%的高纯锌作原料。

重力铸造锌合金 可在砂型、石膏模或硬模中铸造。这种锌合金不仅具有一般压铸锌合金的特性,而且强度高,铸造性能好,冷却速度对力学性能无明显影响,残、废料可循环使用,浇口简单,对过热和重熔不敏感,收缩率小,气孔少,能电镀,可用常规方法精整。

变形锌合金 工业上应用的变形锌合金除了传统品种外,出现了Zn-1Cu-01Ti和 Zn-22Al合金。前一种合金经轧制后,由于有TiZn15金属间化合物弥散质点沿轧向排列成行,可阻碍晶界移动,因而可显著提高蠕变强度。这种锌合金晶粒细,具有良好的低温塑性,除采用一般成型方法生产制品外,还可轧制成复杂形状的型材。Zn-22Al合金在一定条件下具有超塑性。

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