鈦合金是以鈦為基加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質(zhì)異晶體:鈦是同素異構(gòu)體,熔點(diǎn)為1720℃,在低于882℃時(shí)呈密排六方晶格結(jié)構(gòu),稱(chēng)為α鈦;在882℃以上呈體心立方品格結(jié)構(gòu),稱(chēng)為β鈦。利用鈦的上述兩種結(jié)構(gòu)的不同特點(diǎn),添加適當(dāng)?shù)暮辖鹪?,使其相變溫度及相分含量逐漸改變而得到不同組織的鈦合金。 鈦是同素異構(gòu)體,熔點(diǎn)為1668℃,在低于882℃時(shí)呈密排六方晶格結(jié)構(gòu),稱(chēng)為α鈦;在882℃以上呈體心立方晶格結(jié)構(gòu),稱(chēng)為β鈦。利用鈦的上述兩種結(jié)構(gòu)的不同特點(diǎn),添加適當(dāng)?shù)暮辖鹪?,使其相變溫度及相分含量逐漸改變而得到不同組織的鈦合金(titanium alloys)。室溫下,鈦合金有三種基體組織,鈦合金也就分為以下三類(lèi):α合金,(α+β)合金和β合金。中國(guó)分別以TA、TC、TB表示。鈦是一種新型金屬,鈦的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質(zhì)含量有關(guān),最純的碘化鈦雜質(zhì)含量不超過(guò)0.1%,但其強(qiáng)度低、塑性高。99.5%工業(yè)純鈦的性能為:密度ρ=4.5g/立方厘米,熔點(diǎn)為1725℃,導(dǎo)熱系數(shù)λ=15.24W/(m.K),抗拉強(qiáng)度σb=539MPa,伸長(zhǎng)率δ=25%,斷面收縮率ψ=25%,彈性模量E=1.078×105MPa,硬度HB195。 鈦合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右,僅為鋼的60%,純鈦的強(qiáng)度才接近普通鋼的強(qiáng)度,一些高強(qiáng)度鈦合金超過(guò)了許多合金結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度。因此鈦合金的比強(qiáng)度(強(qiáng)度/密度)遠(yuǎn)大于其他金屬結(jié)構(gòu)材料,見(jiàn)表7-1,可制出單位強(qiáng)度高、剛性好、質(zhì)輕的零、部件。目前飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。
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