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鈦合金指的是多種用鈦與其他金屬制成的合金金屬。鈦是20世紀50年代發(fā)展起來(lái)的一種重要的結構金屬,鈦合金強度高、耐蝕性好、耐熱性高。20世紀50~60年代,主要是發(fā)展航空發(fā)動(dòng)機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金。
70年代開(kāi)發(fā)出一批耐蝕鈦合金,80年代以來(lái),耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進(jìn)一步發(fā)展。鈦合金主要用于制作飛機發(fā)動(dòng)機壓氣機部件,其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件
鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質(zhì)異晶體:882℃以下為密排六方結構α鈦,882℃以上為體心立方的β鈦。
合金元素根據它們對相變溫度的影響可分為三類(lèi):
?、俜€定α相、提高相轉變溫度的元素為α穩定元素,有鋁、碳、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素,它對提高合金的常溫和高溫強度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果。
?、诜€定β相、降低相變溫度的元素為β穩定元素,又可分同晶型和共析型二種。前者有鉬、鈮、釩等;后者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。
?、蹖ο嘧儨囟扔绊懖淮蟮脑貫橹行栽?,有鋯、錫等。
氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質(zhì)。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對鈦合金有顯著(zhù)強化效果,但卻使塑性下降。通常規定鈦中氧和氮的含量分別在0.15~0.2%和0.04~0.05%以下。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過(guò)多的氫會(huì )產(chǎn)生氫化物,使合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在 0.015%以下。氫在鈦中的溶解是可逆的,可以用真空退火除去。
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