Ti-6Al-4V(TC4)
Ti-6Al-4V(TC4)钛合金是双相合金,具有良好的综合性能,组织稳定性好,有良
好的韧性、塑性和高温变形性能,能较好地进行热压力加工,能进行淬火、时效
使合金强化。热处理后的强度约比退火状态提高50%~100%;高温强度高,可
在400℃~500℃的温度下长期工作,其热稳定性次于α钛合金[35]。
表3-2 钛合金Ti-6Al-4V成分
元素 |
Al |
V |
Fe |
O |
Si |
C |
N |
H |
其他 |
Ti |
成分 |
5.5-6.8 |
3.5-4.5 |
0.3 |
0.2 |
0.15 |
0.1 |
0.05 |
0.01 |
0.5 |
余量 |
钛合金Ti6Al-4V合金
碳(**大)
0.10%
铝
5.50至6.75%
氮
0.05%
氧气(**大)
0.020%
其他,合计(**大)
0.40%
*其他,每个(**大)= 0.1%
钛 平衡
钒 3.50至4.50%
铁(**大) 0.40%
氢(**大) 0.015%
比重
0.160
弹性模量(E)的
15.2 x 10 3 ksi
贝塔Transus
1800 to 1850 °F
液相线温度
2976 to 3046 °F
固相线温度
2900 to 2940 °F
电阻率
-418 °F 902.5 ohm-cir-mil/ft
73.4 °F 1053 ohm-cir-mil/ft
986 °F 1143 ohm-cir-mil/ft
典型的室温强度计算退火钛6Al-4V的:
极限承载强度1380年至2070年兆帕(200-300 ksi)
压缩屈服强度825-895兆帕(120-130 ksi)
极限剪切强度480-690兆帕(70-100 ksi)
Ti-6Al-4V 的线膨胀系数只有8.8×10-6K-1.
钛是一种新型金属,钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关,**纯的碘化钛杂质含量不超过0.1%,但其强度低、塑性高。99.5%工业纯钛的性能为:密度ρ=4.5g/cm3,抗拉强度σb=539MPa,伸长率δ=25%,断面收缩率ψ=25%,弹性模量E=1.078×105MPa,硬度HB195。
钛的应用
应用领域 |
材料的使用特性 |
应用部位 |
|
航空 工业 |
喷气发动机 |
在500℃以下具有高的屈服强度/密度比和疲劳强度/密度比,良好的热稳定性,优异的抗大气腐蚀性能,可减轻结构质量 |
在500℃以下的部位使用:压气盘、静叶片、动叶片、机壳、燃烧室外壳、排气机构外壳、中心体、喷气管等 |
机身 |
在300℃以下,比强度高 |
防火壁、蒙皮、大梁、起浇架、翼肋、隔框、紧固件、导管、舱门、拉杆等 |
|
火箭、导弹及宇宙飞船工业 |
在常温及超低温下,比强度高,并具有足够的韧性及塑性 |
高压容器、燃料贮箱、火箭发动机及导弹壳体、飞船船舱蒙皮及结构骨架、主起落架、登月舱等 |
|
船舶、舰艇制造工业 |
比强度高,在海水及海洋气氛下具有优异的耐蚀性能 |
耐压艇体、结构件、浮力系统球体,水上船舶的泵体、管道和甲板配件,快艇推进器、推进轴、水翼艇水翼、鞭状天线等 |
|
化学工业、石油工业 |
在氧化性和中性介质中具有良好的耐蚀性,在还原性介质中也可通过合金化改善其耐蚀性 |
在石油化工、化肥、酸碱、钠、氯气及海水淡化等工业中,作热交换器、反应塔、蒸馏器、洗涤塔、合成器、高压釜、阀门、导管、泵、管道等 |
|
其他 工业 |
常规正品制造 |
耐蚀性好,密度小 |
火炮尾架、迫击炮底板、火箭炮炮管及药室、喷管、火炮套箍、坦克车轮及履带、扭力棒、战车驱动轴、装甲板等 |
冶金工业 |
有高的化学活性和良好的耐蚀性 |
在镍、钴、钛等有色金属冶炼中做耐蚀材料,在钢铁冶炼中是良好的脱氧剂和合金元素 |
|
医疗卫生 |
对人体体液有极好的耐蚀性,没有毒性,与肌肉组织亲合性能良好好 |
做医疗器械及外科矫形材料,钛制牙、心脏内瓣、隔膜、骨关节及固定螺钉、钛骨头等 |
超高真空 |
有高的化学活性,能吸附氧、氮、氢、CO、CO2、甲烷等气体 |
钛离子泵 |
|
电镀工业 |
耐腐蚀、寿命长、传热快、加热效果好,对产品无污染,可提高劳动生产率和减少维修费用 |
镀镍、镀铬(除氟化物镀铬外)、酸性和氰化物镀铜、三氯化铁铜板腐蚀中作加热器、电镀槽子,网篮、挂具、薄膜蒸发器等 |
|
电站 |
高的耐蚀性,密度小、质量轻,良好的综合力学性能和工艺性能,较高的热稳定性,线胀系数小 |
全钛凝汽器、冷凝器、管板、冷油管、蒸汽涡轮叶片等 |
|
机械仪表 |
精密天平秤杆、表壳、光学仪器等 |
||
纺织工业 |
亚漂机、亚漂罐中耐蚀零、部件 |
||
造纸工业 |
泵、阀、管道、风机、搅拌器等 |
||
医药工业 |
加料机、加热器、分离器、反应罐、搅拌器、压滤罐、出料管道等 |
||
体育用品 |
航模、羽毛球拍、登山器械、钓鱼杆、宝剑、全钛赛车等 |
||
工艺美术 |
钛板画、笔筒、砚台、拐杖、胸针等 |
钛管
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铁镍合金212
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