TC4鈦合金板鈦合金棒現(xiàn)貨供應TC4鈦合金板鈦合金棒現(xiàn)貨供應TC4鈦合金板鈦合金棒現(xiàn)貨供應TC4鈦合金板鈦合金棒現(xiàn)貨供應TC4鈦合金板鈦合金棒現(xiàn)貨供應

鈦及鈦合金的種類、用途、市場分析及預測

一、鈦和鈦合金的種類及特點

1.1鈦的起源及特點

鈦是20世紀50年代發(fā)展起來的一種重要的結構金屬，鈦合金因具有比強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用于各個領域。世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性，相繼對其進行研究開發(fā)，并得到了廣泛應用。

鈦是一種新型金屬，鈦的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質含量有關，純的碘化鈦雜質含量不超過0.1%，但其強度低、塑性高。99.5%工業(yè)純鈦的性能為：密度ρ=4.5g/立方厘米，熔點為1725℃，導熱系數(shù)λ=15.24W/(m.K)，抗拉強度σb=539MPa，伸長率δ=25%，斷面收縮率ψ=25%，彈性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195。鈦是同素異構體，熔點為1668℃，在低于882℃時呈密排六方晶格結構，稱為α鈦；在882℃以上呈體心立方晶格結構，稱為β鈦。

1.2鈦合金的種類及特點

1.2.1鈦合金的種類

鈦是同素異構體，熔點為1668℃，在低于882℃時呈密排六方晶格結構，稱為α鈦；在882℃以上呈體心立方晶格結構，稱為β鈦。鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金，利用鈦的上述兩種結構的不同特點，添加適當?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：α合金,(α+β)合金和β合金。中國分別以TA、TC、TB表示，另外鈦鋁金屬間化合物（TixAl，此處x=1）作為一種特殊的鈦合金也被廣泛的應用。

1.2.1.1α鈦合金

它是α相固溶體組成的單相合金，不論是在一般溫度下還是在較高的實際應用溫度下，均是α相，組織穩(wěn)定，耐磨性高于純鈦，抗氧化能力強。在500℃～600℃的溫度下，仍保持其強度和抗蠕變性能，但不能進行熱處理強化，室溫強度不高。

1.2.1.2β鈦合金

它是β相固溶體組成的單相合金，未熱處理即具有較高的強度，淬火、時效后合金得到進 一步強化，室溫強度可達1372～1666 MPa；但熱穩(wěn)定性較差，不宜在高溫下使用。

1.2.1.3α+β鈦合金

它是雙相合金，具有良好的綜合性能，組織穩(wěn)定性好，有良好的韌性、塑性和高溫變形性能，能較好地進行熱壓力加工，能進行淬火、時效使合金強化。熱處理后的強度約比退火狀態(tài)提高50%～；高溫強度高，可在400℃～500℃的溫度下長期工作，其熱穩(wěn)定性次于α鈦合金。

三種鈦合金中常用的是α鈦合金和α+β鈦合金；α鈦合金的切削加工性，α+β鈦合金次之，β鈦合金差。α鈦合金代號為TA，β鈦合金代號為TB，α+β鈦合金代號為TC。

1.2.2鈦及鈦合金的特點

鈦及鈦合金因其具備密度小、比強度高、熱強度高、抗蝕性好、低溫性能好、化學活性大、導熱系數(shù)小、彈性模量小、吸氣性能優(yōu)良等特點。

1.2.2.1比強度高

鈦合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右，僅為鋼的60%，純鈦的強度才接近普通鋼的強度，一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大于其他金屬結構材料，見表7-1，可制出單位強度高、剛性好、質輕的零、部件。目前飛機的發(fā)動機構件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。

1.2.2.2熱強度高

使用溫度比鋁合金高幾百度，在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在450～500℃的溫度下長期工作這兩類鈦合金在150℃～500℃范圍內仍有很高的比強度，而鋁合金在150℃時比強度明顯下降。鈦合金的工作溫度可達500℃，鋁合金則在200℃以下。

1.2.2.3抗蝕性好

鈦合金在潮濕的大氣和海水介質中工作，其抗蝕性遠優(yōu)于不銹鋼；對點蝕、酸蝕、應力腐蝕的抵抗力特別強；對堿、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優(yōu)良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質的抗蝕性差。

1.2.2.4低溫性能好

鈦合金在低溫和超低溫下，仍能保持其力學性能。低溫性能好,間隙元素極低的鈦合金,如TA7,在-253℃下還能保持一定的塑性。因此，鈦合金也是一種重要的低溫結構材料。

1.2.2.5化學活性大

鈦的化學活性大，與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產生強烈的化學反應。含碳量大于0.2%時，會在鈦合金中形成硬質TiC；溫度較高時，與N作用也會形成TiN 硬質表層；在600℃以上時，鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層；氫含量上升，也會形成脆化層。吸收氣體而產生的硬脆表層深度可達0.1～0.15 mm，硬化程度為20%～30%。鈦的化學親和性也大，易與摩擦表面產生粘附現(xiàn)象。

1.2.2.6導熱系數(shù)小、彈性模量小

鈦的導熱系數(shù)λ=15.24W/（m.K）約為鎳的1/4，鐵的1/5，鋁的1/14，而各種鈦合金的導熱系數(shù)比鈦的導熱系數(shù)約下降50%。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2，故其剛性差、易變形，不宜制作細長桿和薄壁件，切削時加工表面的回彈量很大，約為不銹鋼的2～3倍，造成刀具后刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結磨損。

1.2.3鈦合金的種類

目前，世界上已研制出的鈦合金有數(shù)百種，的合金有20～30種，如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-1023、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等。

1.3鈦材的主要類型及用途

根據(jù)加工生產的需要，鈦材主要具有以下幾種類型：鈦棒、鈦板、鈦絲、鈦帶、鈦管、鈦錠等。

1.3.1鈦棒的主要用途

鈦棒主要用于機械設備、電鍍設備、醫(yī)用、各種精密機件等行業(yè)。

1.3.2鈦板的主要用途

鈦板主要用于電子、化工、鐘表、眼鏡、首飾、體育用品、機械設備、電鍍設備、環(huán)保設備、高爾夫球及精密加工等行業(yè)。

1.3.3鈦絲的主要用途

鈦絲主要用于軍工、醫(yī)用、體育用品、眼鏡、耳環(huán)、頭飾、電鍍掛具、焊絲等行業(yè)。鈦絲按產品用途可分為兩類：結構件絲，主要用于結構件和緊固件的絲材：焊絲，主要用于電極材料和焊接材料的絲材。利用鈦絲的耐腐蝕性能高，換熱性能好，抗阻尼性能強、無磁性、、彈性模量低、耐高、低溫等特性，廣泛用于各種機械、電器、空調，過濾器等場合

1.3.4鈦管的主要用途

鈦管主要用于環(huán)保設備、冷卻管、鈦發(fā)熱管、電鍍設備、戒指及各種精密電器用管等行業(yè)。

1.3.5鈦帶的主要用途

鈦帶主要用于在核電廠，食品加工廠，煉油廠換熱器，船用零件和醫(yī)療假肢等。

1.3.6鈦錠的主要用途

鈦錠主要終于各種鈦材、合金鈦材及鍛件、鑄件的制作等。

二、鈦及鈦合金的用途及應用領域