090301328朱迪 文献综述

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1、文献综述1.钛合金的应用现状：钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家如美国、日本、俄罗斯以及中国等都认识到钛合金材料的重要性，并相继对其进行了研究开发，并广泛应用于生产、生活中。钛合金在军事方面上的应用：钛最早的应用，就是为了军事航空工业提供高性能材料。随着各国军事工业的发展，钛的应用领域被不断拓宽。至今，钛已在航空航天、核能、舰船、兵器等诸多领域获得越来越多的应用，成为重要的战略金属材料。其应用水平也成为衡量一个国家

2、武器装备先进程度，反映一个国家的军事水平和军事实力的重要指标。钛合金在生物医学方面的应用：生物医用材料是材料科学的一个重要分支，是用于诊断、治疗或替代人体组织、器官或增进其功能、具有高技术含量和高经济价值的新型载体材料，是材料科学技术中一个正在发展的新领域。钛无毒、质轻、强度高且具有优良的生物相容性，是非常理想的医用金属材料。钛及其合金凭借优良的综合性能，成为人工关节、骨创伤用品、脊柱矫形内固定系统、牙种植体、牙托、牙矫形丝、人工心脏瓣膜、介入性心血管支架等医用内植入产品的首选材料。目前，没有比钛合金更好的金属

3、材料使用于临床。发达国家和世界知名体内植入物产品供应商都非常重视钛合金的研发工作，推出了一系列新的医用钛合金材料，包括具有生物活性的钛合金仿生材料，在医用钛合金材料的表面处理方面也做了很多专利性的设计与开发，赋予医用钛合金材料更好的生物活性以满足人体的生理需要，从而达到使患者早日康复的目的。钛合金在民用领域方面的应用：钛合金在自行车行业、汽车行业及体育行业都有广泛的应用，不仅其质量仅为钢的50%，且强度质量比刚要高28%，同时具备很好的抗疲劳性能，比老极限是钢的两倍。2.钛合金的性能特点：钛是银白色金属，密度约

4、为4．59／cm3，熔点为1668°C，钛有两种同素异构体，密排六方晶格的a钛和体心立方晶格的β钛。钛的质量轻、强度高、耐热性好，同时他的化学活性高，易与空气中的氮、氧、氢化合。钛及钛合金具有耐腐蚀、比强度高等突出优点而被称作“太空金属”或“海洋金属”，目前的金属工业产量上，铁达到7亿吨，铝约l万吨，铜和不锈钢各为1000万吨，钛产量却不足1万吨，所以说钛是一种尚未成熟的年轻金属，它很有希望成为继铁、铝之后的第三种实用金属，开发利用前景十分广阔。我国钛资源非常丰富，Ti02总储量达9亿吨，储量世界第一，中国必将

5、成为钛金属的世界生产大国。室温下，钛合金有三种基本组织，钛合金也就分为一下三类：（1）α相钛合金（用TA表示）（2）β相钛合金（用TB表示）（3）α＋β相钛合金（用TC表示）三种钛合金中最常用的是α＋β相钛合金，而其中又以TA6Al4V应用最为普遍，几乎占当今钛合金使用总量的一般以上。就切削加工性而言，α相钛合金的切削加工性最好，α＋β相钛合金次之，β相钛合金最差。钛合金具有许多优良特性，主要表现在：（1）强热度高钛合金热稳定性好、高温强度高。在300℃-500℃的温度下，其强度约比铝合金高十倍，这也是目前飞机

6、上大量使用钛合金代替铝合金的重要原因之一。（2）比强度高钛合金的密度一般在4.5/cm3左右，仅为钢的60%。钛合金的轻度近于普通钢的强度，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度（强度/密度）远大于其他金属结构材料，因此可制出单位强度高、刚性好、质量轻的零部件。（3）抗腐蚀性好钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢；对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强：对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。（4）化学活性大钛

7、合金高温化学活性大，易于大气中的一些气体如氧气、氮气、氢气和水蒸气等产生强烈的化学反应，生成一些氧化物。2.钛合金的切削特点钛合金的硬度基本大于HB350时切削加工特别困难，小于HB300时则容易出现粘刀现象，难于切削。（1）变形系数小；（2）切削温度高；（3）单位面积上的切削力大；（4）冷硬现象严重；（5）刀具易磨损；3.钛合金的切削研究现状国外研究概况：早在上世纪五六十年代，美国、英国、日本以及前苏联就围绕钛合金加工刀具寿命、切削力、表面完整性、切屑形成和切削温度等开展了大量的研究工作。目前，国外的钛合金铣

8、削加工技术处于领先水平，美国，德国，日本，欧洲等国家的加工水平处于国际领先地位，国外学者对各种刀具的磨损机理做了许多研究。为了改善钛合金材料的切削加工性,半个多世纪以来人们做过不少尝试,譬如为钛合金的切削加工提供低温、真空、惰性气体保护等外部氛围条件等,但均收效甚微,相反还大幅度增加了加工成本。验证表明pcd刀具虽然可以以200m/rain的切削速度切削钛合金，但是价格高还是不能广泛的