钛合金

作者:              发布时间:2008-07-31


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    钛合金是一种新型结构材料,它具有优异的综合性能,如密度小,比强度和比断裂韧性高,疲劳强度和抗裂纹扩展能力好,低温韧性良好,抗蚀性能优异,某些钛合金的最高工作温度为↑↑550↑↑↑℃,预期可达↑↑700↑↑↑℃。因此它在航空、航天、汽车、造船等工业部门获得日益广泛的应用,发展迅猛。钛合金的比强度高于其他轻金属、钢和镍合金,并且这一优势可以保持到↑↑500↑↑↑℃↑↑左右,因此某些钛合金适于制造燃气轮机部件。钛产量中约↑↑80↑↑↑%用于航空和宇航工业。例如美国的↑↑B-1↑↑↑轰炸机的机体结构材料中,钛合金约占↑↑21↑↑↑%,主要用于制造机身、机翼、蒙皮和承力构件。↑↑F-15↑↑↑战斗机的机体结构材料,钛合金用量达↑↑7000kg↑↑↑,约占结构重量的↑↑34↑↑↑%。波音↑↑757↑↑↑客机的结构件,钛合金约占↑↑5%↑↑↑,用量达↑↑3640kg↑↑↑。麦克唐纳·道格拉斯公司生产的↑↑DCl0↑↑↑飞机,钛合金用量达↑↑5500kg↑↑↑,占结构重量的↑↑10↑↑↑%以上。钛的耐蚀性比不锈钢好,密度是铁的↑↑1/2↑↑↑,韧性也与钢铁相当。是与铝、复合材料相并列的“材料三大支柱”之一。其缺点是成本高、加工性能差,切削、焊接、表面处理都较难。钛合金化后可提高高温强度、加工性、焊接和耐蚀性。↑↑↑ ↑

    ↑↑↑↑钛合金适于制造汽车悬架弹簧和气门弹簧、气门,↑↑  ↑↑↑↑用钛合金制造板簧与用抗拉强度达↑↑2100MPa↑↑↑的高强度钢相比,可降低自重↑↑20↑↑↑%。用钛合金还可以制造车轮、气门座圈、排气系统零件,还有些公司尝试用纯钛板作车身外板。钛和钛合金应用的最大阻力来自于其高价格,所以钛合金的研制和生产工艺的开发重点都在于降低成本。日本丰田开发了低成本钛基复合材料。该复合材料以↑↑Ti-6A1↑↑↑—↑↑4V↑↑↑合金为基体,以↑↑TiB↑↑↑为增体,用粉末冶金法生产。该复合材料成本低、性能优良,已在发动机连杆上得到实用。钛合金在汽车零件上的应用:↑↑↑ ↑

   ↑↑ ↑↑↑↑↑钛合金连杆↑↑ ↑↑↑Ti-6A1-4V↑↑↑已用于摩托车和四轮电动车的连杆上,比钢制连杆轻↑↑15↑↑↑%↑↑~20↑↑↑%。意大利的新型法拉利↑↑(Ferrari)3↑↑↑.↑↑5LV8↑↑↑与↑↑Acura↑↑↑的↑↑NSX↑↑↑发动机首次使用了钛合金连杆。↑↑↑ ↑

   ↑↑ ↑↑↑↑↑钛合金发动机气门↑↑ ↑↑↑用↑↑Ti-6AI-4V↑↑↑等制成的气门比钢制气门轻↑↑30↑↑↑%↑↑~40↑↑↑%,可提高极限转速↑↑20↑↑↑%。排气门因采用了↑↑Ti-24Si↑↑↑合金提高了高温强度,但排气温度在↑↑750↑↑↑℃以上时,强度、抗氧化性不稳定。↑↑↑ ↑

    ↑↑↑↑钍合金弹簧类↑↑ ↑↑↑Ti-13V-IIC-3AI↑↑↑等合金的开发,可望用于发动机气门弹簧、悬架弹簧上。↑↑    ↑↑↑↑↑ ↑

随着科学技术的飞速发展,现代汽车制造材料的构成发生了较大的变化.高密度材料的比例下降,低密度材料有较大隔度的增加,有色轻金属的应用范围在不断扩大。可以说,从↑↑90↑↑↑年代起,汽车材料开始向轻量化、节省资源、高性能和高功能方向发展。现代汽车越来越多地使用轻合金材料,铝、镁、钛合金在现代汽车的轻量化中将扮演极为不要的角色,被认为是↑↑21↑↑↑世纪最富于开发和应用潜力的“绿色材料”。↑↑↑