钛及钛合金材料的应用分析

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1、根据本节教材用实验和猜测相结合的方法来说明生命起源的特点，教学方法也就选择学生观察投影片、猜测和查资料相结合的方法进行教学。钛及钛合金材料的应用分析随着航空航天、汽车轻量化和生物医用材料等行业的快速发展，钛合金材料的研究与应用也成为当前材料领域的研究热点之一。钛合金的密度一般在/cm3左右，仅为钢的60%，但钛的机械强度却与钢相差不多，甚至于一些最新研制的钛合金其强度已经超过了部分高强结构钢，因此与其他常用结构材料如钢铁、铝等相比，钛合金的比强度体现出明显的优势[1]；钛合金热强度高，可在450～500℃的温度下长期工作；抗蚀性好，对点蚀、酸蚀、应

2、力腐蚀的抵抗力特别强，可在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢；另外对碱、氯化物、硝酸、硫酸等同样具有优良的抗腐蚀能力。同时钛合金在低温和超低温下，仍能保持其力学性能。如在-253℃条件下，TA7仍具有良好的塑性。因此，钛合金还可作为低温结构材料使用[2]。意大利医生雷地证明腐肉不能生蛆的实验投影片，巴思德的“鹅颈瓶实验”投影片，原始地球的投影片，米勒实验的投影片。根据本节教材用实验和猜测相结合的方法来说明生命起源的特点，教学方法也就选择学生观察投影片、猜测和查资料相结合的方法进行教学。　　但是，钛合金的加工制造工艺难度较大。在钛合金的

3、熔炼、铸造等热加工过程中，钛易跟氢、氧、氮、碳等杂质发生反应导致工艺质量难以保证；另外其抗磨性差、切削加工困难造成其制造成本较高，应用受到一定的限制。尽管其在地壳中的含量非常丰富，为%，仅次于氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢，在元素分布序列中排第10位，但钛合金的发展相对于钢铁、铝等还是比较落后的。早在1791年人们就从矿石如金红石和钛铁矿、较高的比强度以及抗冲击性能、优异的耐腐蚀性能和耐冲刷腐蚀性能等使其在舰船上得到了广泛的应用，特别是美俄等军事强国，钛合金的研究明显领先于世界。如俄罗斯是世界上最早研制和使用船用钛合金的国家，目前已构建了系统的

4、船用钛合金系列，研制开发了不同系列强度级别的钛合金产品，已被成功应用于船体、船机、动力装置等舰船上的零部件及相应设备中，钛以及钛合金产品的生产工艺已经较为成熟；美国对舰船用钛合金的研究也较多，其以航空用钛合金为基础进行改良，在核动力航母、导弹巡洋舰、导弹护卫舰等不同船体上的舰船的海水冷却系统、海水系统和灭火系统、结构件、推进器等，均使用了高性能钛合金　　我国从20世纪60年代开始加强了对船用钛合金的研究。几十年来，船用钛合金的研究及应用水平取得了显著的成果，已经形成了较完整的船用钛合金系列，基本满足了海军舰艇、潜艇以及深潜器等对不同强度钛合金的要求

5、。如屈服强度在490MPa以下的低强钛合金，具有优异的塑性，如Ti31等用于制造热交换器、冷凝器等；490～790MPa之间的中强钛合金，如ZTi60用于制造各种耐压系统铸件；高于790MPa的高强钛合金，也已应用于螺旋桨、高压容器、弹射装置等船舶动力工程中的耐热耐蚀部件[7]。意大利医生雷地证明腐肉不能生蛆的实验投影片，巴思德的“鹅颈瓶实验”投影片，原始地球的投影片，米勒实验的投影片。根据本节教材用实验和猜测相结合的方法来说明生命起源的特点，教学方法也就选择学生观察投影片、猜测和查资料相结合的方法进行教学。　　近年来，为进一步提高我国海军装备水平

6、，我国非常重视舰船领域的新材料研究与开发，钛合金的特殊性能使其在舰船领域具有非常广阔的应用前景。　　3.化工领域　　钛具有良好的耐腐蚀性，是化学工业生产等腐蚀介质作用条件下所使用设备中重要的结构材料之一。采用钛合金代替不锈钢、镍基合金和其他稀有金属等，可有效降低运营成本、延长设备使用寿命等，对提高产品质量、节能降耗等方面都有十分重要的意义。　　近年来，我国化工领域的钛合金材料主要用于蒸馏塔、反应器、压力容器、热交换器、过滤器、测量仪器、汽轮机叶片、泵、阀、管道、氯碱生产电极、合成塔内衬及其他耐酸设备内衬等。　　氯碱工业中的应用　　由于氯碱工业中是用

7、电解饱和氯化钠溶液的方法来制取氢氧化钠等，并进一步生产系列化工产品的工艺过程，因此其对防止腐蚀的要求是很高的，因此钛合金材料在氯碱工业中的应用需求还是非常大的。目前氯碱工业中，已经采用钛合金材料制备的设备有湿氯冷却器、阳极电解槽、脱氯塔加热管、真空脱氯用泵等。如食盐电解生产烧碱的工艺过程中产生大量温度为75～95℃的高温湿氯气，严重污染环境，使用了钛合金制作的湿氯气冷却器代替石墨冷却器，取得良好的效果，有的使用寿命超过20年。　　钛合金材料在纯碱工业中也取得广泛的应用意大利医生雷地证明腐肉不能生蛆的实验投影片，巴思德的“鹅颈瓶实验”投影片，原始地球

8、的投影片，米勒实验的投影片。根据本节教材用实验和猜测相结合的方法来说明生命起源的特点，教学方法也就选择学生观察投影片、猜测