钛合金毕业论文

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1、钛合金摘要：介绍了钛合金的发展现状、特性、铸造工艺性能及其热处理，阐述了钛合金的生产技术及其应用，对钛合金的发展趋势进行了展望，认为钛合金具有巨大的应用潜力。关键词：钛合金；发展现状；特性；铸造工艺性能；热处理；应用；发展方向钛合金的发展现状钛及钛合金所具有的密度小、高比强度、耐高温、耐腐蚀、无磁、透声、抗冲击振动等良好的综合性能，为钛及钛合金在各个工业领域开辟了广阔的应用前景。近10年来，钛及钛合金越来越多地用于化工机械、船舶工业、汽车工业、石油天然气T业，以及食品、医疗设备等工程。对丁•钛合金，精密铸造是最成功也是应用最广泛的近终成形制造技术，它可显著提高

2、原材料的利用率（可达75%~90%）,降低加工成本。特别是20世纪70年代末以來，热等静压技术广泛应用于钛合金铸件，使得某些铸造缺陷得以消除，钛合金铸件的力学性能及其稳定性明显改善，促使钛合金铸件在宇航工业中取得了广泛的应用。由于钛在液化状态时化学活性非常高，钛与气体和所有制模成形用的难熔材料都有很高的活性，因此，钛合金铸造成形工业化的生产晚于变形钛合金和变形工艺。要掌握钛合金的熔炼技术难度较大。忖前，在俄罗斯和西方一些国家，实际上还没有开发研制出专门用于复朵结构的铸造钛合金，而是采用一般工业化钛合金制造技术，既生产铸造钛合金，又生产变形结构钛合金和高温钛合金

3、。自海绵钛工业化以来，钛在工业上的广泛应用推动了钛T业的迅速发展，钛的生产能力正在逐年提升，并将陆续超过铅、锌、铜成为名副其实的第三金属。世界上已探明的钛资源（以TiO2计）共有24.84亿吨，具有经济开采价值的探明储量（经济储量）13.82亿吨。然而，由于冶炼困难，必须使用氯气与惰性气体,或者在真空屮进行，海绵钛的生产国至今仍限于H本、美国、俄罗斯和屮国。冃前，由于国际紧张局势的缓和和军备缩减，使军用飞机的钛需求量减少，但民用客机今后可望继续增长。要使钛业得以生存，普遍认为还是要扩大飞机以外的一般用途。近十几年來，随着钛工业的发展，钛及钛合金已由军用逐渐转向

4、民用，由航空工业逐渐转向一•般工业。钛合金的性能钛是一种新型金属，钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关，最纯的碘化钛朵质含量不超过0.1%,但Jt强度低、塑性高。99.5%工业纯钛的性能为:密度P=4.5g/cm3,熔点为1725°C,导热系数X=15.24W/（m.K）,抗拉强度ob=539MPa,伸长率8=25%,断面收缩率9=25%,弹性模量E=l.078X105MPa,駛度HB195o（1）比强度高钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右，仅为钢的60%,纯钛的强度才接近普通钢的强度，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（

5、强度/密度）远大于其他金属结构材料，见表7-1,可制岀单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。日前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。(2)热强度高使用温度比铝合金高几百度，在中等温度下仍能保持所要求的强度，可在450〜500°C的温度下长期工作这两类钛合金在150°C〜500°C范围内仍有很高的比强度，而铝合金在150°C时比强度明显下降。钛合金的工作温度可达500°C,铝合金则在200°C以下。(3)抗蚀性好钛合金在潮湿的大气和海水介质屮工作，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、

6、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及珞盐介质的抗蚀性差。(4)低温性能好钛合金在低温和超低温下，仍能保持其力学性能。低温性能好，间隙元素极低的钛合金，如TA7,在-253°C下还能保持一定的W?性。因此，钛合金也是一种重要的低温结构材料。(5)化学活性大钛的化学活性大，与大气中0、N、II、CO、C02、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。含碳量人于0.2%时，会在钛合金中形成硬质TiC；温度较高时，与N作用也会形成TiN硬质表层；在600°C以上时，钛吸收氧形成硬度很高的硬化层；氢含量上升，也会形成脆化层。吸收气体而产生的硬脆表层深度可达0.1〜0.

7、15mm，硬化程度为20%〜30%。钛的化学亲和性也大，易与摩擦表面产生粘附现彖。(6)导热系数小、弹性模量小钛的导热系数入二15.24W/(m.K)约为镰的1/4,铁的1/5,铝的1/14,而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50%。钛合金的弹性模量约为钢的1/2,故其刚性差、易变形，不宜制作细长杆和薄壁件，切削时加工表面的冋弹量很大，约为不锈钢的2〜3倍，造成刀具后刀面的剧烈摩擦、粘附、粘结磨损。钛及钛合金的铸造工艺性能由于钛和钛合金的化学活性高，易与空气中的N、0、N发生剧烈化学反应，且易与铸造中常用的耐火材料发生化学反应。钛和钛合金的铸造，特别是

8、熔模精铸要比铝和钢的熔模精铸难度人得多