鈦棒廠家介紹高溫鈦合金的發展和應用

2019-07-26

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鈦及鈦合金具有密度小、強度高、耐腐蝕、耐高溫、耐低溫、非磁性、線脹係數小等許多優點 ,被人們稱為“現代金屬”、“太空金屬”等。它們鈦棒不僅在航空航天、艦船製造、石油化工、海洋工程、建築裝飾等領域被用作結構材料、耐熱材料、耐蝕材料 , 而且在超導材料、形狀記憶材料、吸氣儲氫材料等領域中也引起人們越來越多的關注 , 鈦也將成為人類使用量越來越大的第三金屬。

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由於鈦合金具有比強度高的突出特點 , 其發展一直受到世人的關注和重視。50 多年來 , 高溫鈦合金的發展取得了巨大成就 : 抗拉強度從 300～400 MPa 提高到 1100 MPa , 工作溫度從 300 ℃提高到 600 ℃, 從而在航空航天工業上的應用迅速增加 , 廣泛應用於多種飛機及其發動機上。

高溫鈦合金是隨著航空工業的發展而發展起來的 , 其研製工作始於 20 世紀 50 年代初 , 世界上首先個成功的高溫鈦合金是 Ti26Al24V , 使用溫度為 300～350 ℃, 隨後相繼研製出 IMI550 , BT321 等合金 , 使用溫度稍有提高 , 達 400 ℃左右 ; 60 年代 , 各國先後研製成功了 IMI 679 , IMI 685 , Ti26246 , Ti26242 等合金 , 使用溫度在 450 ℃以上 ; 70和 80 年代 , 各國又研製成功了 IMI 829 , IMI 834 ,Ti21100 , BT18 , BT36 等合金 , 使用溫度達 550～600℃; 20 世紀末及本世紀初 , 據報道有的鈦合金使用溫度已達 650 ℃。可見 , 高溫鈦合金的發展是非常艱難的 , 鈦棒廠家平均每 10 年才能將使用溫度提高60～70 ℃。

1.高溫鈦合金的設計 , 由少元到多元 , 從簡單到複雜 , 合金化越來越趨向合理 , 盡管不同的國家在研究方法、側重點上不盡相同 , 但發展的結果是殊途同歸。

2. 從合金體係來說 , 仍然是 Ti2Al2Sn2Zr2Mo2Si係近α鈦合金及其延伸出來的合金在高溫鈦合金中占主導地位。

3. 質量分數為 0. 1 %～0. 5 %的 Si 應用於合金中 , 可顯著提高合金強度和高溫抗蠕變性能 , 所以 , Si 元素幾乎是高溫鈦合金中必不可少的重要元素。

4. Nb , Y, Ce , Nd 等稀土元素在鈦合金中可產生脫氧作用 , 降低合金中的氧含量 , 並形成高熔點化合物 , 提高抗氧化性能。