怎么区分钛材?TA1和TA2有什么区别?( 二 )


钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件 , 其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件 。60年代中期 , 钛及其合金已在一般工业中应用 , 用于制作电解工业的电极 , 发电站的冷凝器 , 石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等 。钛及其合金已成为一种耐蚀结构材料 。此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等 。
中国于1956年开始钛和钛合金研究;60年代中期开始钛材的工业化生产并研制成TB2合金 。
钛合金是航空航天工业中使用的一种新的重要结构材料 , 比重、强度和使用温度介于铝和钢之间 , 但比强度高并具有优异的抗海水腐蚀性能和超低温性能 。1950年美国首次在F-84战斗轰炸机上用作后机身隔热板、导风罩、机尾罩等非承力构件 。60年代开始钛合金的使用部位从后机身移向中机身、部分地代替结构钢制造隔框、梁、襟翼滑轨等重要承力构件 。钛合金在军用飞机中的用量迅速增加 , 达到飞机结构重量的20%~25% 。70年代起 , 民用机开始大量使用钛合金 , 如波音747客机用钛量达3640公斤以上 。马赫数小于 2.5的飞机用钛主要是为了代替钢 , 以减轻结构重量 。又如 , 美国SR-71 高空高速侦察机(飞行马赫数为3 , 飞行高度26212米) , 钛占飞机结构重量的93% , 号称“全钛”飞机 。当航空发动机的推重比从4~6提高到8~10 , 压气机出口温度相应地从200~300°C增加到500~600°C时 , 原来用铝制造的低压压气机盘和叶片就必须改用钛合金 , 或用钛合金代替不锈钢制造高压压气机盘和叶片 , 以减轻结构重量 。70年代 , 钛合金在航空发动机中的用量一般占结构总重量的20%~30% , 主要用于制造压气机部件 , 如锻造钛风扇、压气机盘和叶片、铸钛压气机机匣、中介机匣、轴承壳体等 。航天器主要利用钛合金的高比强度 , 耐腐蚀和耐低温性能来制造各种压力容器、燃料贮箱、紧固件、仪器绑带、构架和火箭壳体 。人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机 也都使用钛合金板材焊接件 。
钛材密度钛材密度为:4.54g/立方厘米 。
钛是一种化学元素在化学元素周期表中位于第4周期、第IVB族 。是一种银白色的过渡金属 , 其特征为重量轻、强度高、具金属光泽 , 耐湿氯气腐蚀 。但钛不能应用于干氯气中 , 即使是温度0℃以下的干氯气 , 也会发生剧烈的化学反应 , 生成四氯化钛 , 再分解生成二氯化钛 , 甚至燃烧 。
钛被认为是一种稀有金属 , 这是由于在自然界中其存在分散并难于提取 。但其相对丰富 , 在所有元素中居第十位 。钛的矿石主要有钛铁矿及金红石 , 广布于地壳及岩石圈之中 。钛亦同时存在于几乎所有生物、岩石、水体及土壤中 。
扩展资料:
钛材料的主要性能:
1.耐腐蚀性能
钛是一种非常活泼的金属 , 其平衡电位很低 , 在介质中的热力学腐蚀倾向大 。但实际上钛在许多介质中很稳定 , 如钛在氧化性、中性和弱还原性等介质中是耐腐蚀的 。这是因为钛和氧有很大的亲和力 , 在空气中或含氧的介质中 , 钛表面生成一层致密的、附着力强、惰性大的氧化膜 , 保护了钛基体不被腐蚀 。
2、耐低温性能好
钛合金TA7(Ti-5Al-2.5Sn) , TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等为代表的低温钛合金 , 其强度随温度的降低而提高 , 但塑性变化却不大 。在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性 , 避免了金属冷脆性 , 是低温容器 , 贮箱等设备的理想材料 。
3、抗阻尼性能强
金属钛受到机械振动、电振动后 , 与钢、铜金属相比 , 其自身振动衰减时间最长 。利用钛的这一性能可作音叉、医学上的超声粉碎机振动元件和高级音响扬声器的振动薄膜等 。
4、无磁性、无毒
钛是无磁性金属 , 在很大的磁场中也不会被磁化 , 无毒且与人体组织及血液有好的相溶性 , 所以被医疗界采用 。
5、换热性能好
金属钛的导热系数虽然比碳钢和铜低 , 但由于钛优异的耐腐蚀性能 , 所以壁厚可以大大减薄 , 而且表面与蒸汽的换热方式为滴状冷凝 , 减少了热组 , 钛表面不结垢也可减少热阻 , 使钛的换热性能显著提高 。