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钛极易与气体相结合生成耐腐蚀层

钛

有许多明显优越的特性:密度小(4.5kg/m3)、熔点高(1660℃)、耐腐蚀性强、比强度高、塑性好,还可以通过合金化及热处理的办法制造出力学性能高的各种合金,是较为理想的航天工程结构材料。含一定量的氧、氮、碳、硅、铁及其他元素杂质的α相钛。具有优良的冲压工艺性能,好的焊接性能,对热处理及组织类型不敏感,在令人满意的塑性条件下具有一定的强度。钛对液体和固体产生不了反应,结合不了,王水也奈何不了它,然而,钛对气体却十分投缘,喜欢跟氮、氧、氢、二氧化碳、水蒸气、甲烷等许多气体相结合。钛的这个特性能产生妙用,为我们所用。


想必大家都欣赏过节日夜晚五光十色的焰火吧?这里就有钛的一份功劳!当钛粉和氧气迅速结合而燃烧的时候,能够产生强烈的高温和光辉。焰火不但可以在节日里增强欢乐的气氛,而且可以作为军事上的信号弹,用来指示目标或传达命令。在弧光灯中加进适量的钛的化合物,可以增加它的亮度。利用钛对空气的强大吸收力,可以除去空气,造成真空。比如说,利用钛制成的真空泵,可以把空气抽到只剩下十万万万分之一。在冶金工业中,加少量的钛到钢或其他金属里,“吃掉”里面的气体和杂质,能够起到很好的脱氧除氮的作用,还能消除硫的有害影响,从而改善钢和其他合金的机械性能,提高它们的抗蚀能力。

工业纯钛是按照杂质元素的含量划分等级的。它的强度主要取决于间隙元素氧、氮的含量。它在海水中具有高的抗腐蚀性能,但在无机酸中较差。一般用于制造在-253~350℃温度下工作的、受力不大的各种钛板材零件或锻件,也可制造铆钉钛棒材和管材。应用举例:工业上除采用工业纯钛制造零件以外,大量使用的是钛合金。它在航空、航天、化工、造船等工业部门获得日益广泛的应用,制造燃气轮机部件,制作假体装置等生物材料。

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(4.5gcm-3),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/C,预期可达700/C。因此它在航空、航天、化工、造船等工业部门获得日益广泛的应用,发展迅猛。轻合金、钢等的(σ0.2/密度)与温度的关系,钛合金的比强高于其他轻金属、钢和镍合金,并且这一优势可以保持到500/C左右,因此某些钛合金适于制造燃气轮机部件。我公司生产钛棒、钛板:TC4、TA0、TA1、TA2、TC3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DC10飞机,钛合金用量达5500kg,占结构重量的10%以上。在化学和一般工程领域的钛用量:美国约占其产量的15%,欧洲约占40%。由于钛及其合金的优异抗蚀性能,良好的力学性能,以及合格的组织相容性,使它用于制作假体装置等生物材料钛的应用钛在军工中的应用。

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