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鈦及鈦合金因比強度高、耐蝕性好、耐熱、無磁、低溫力學(xué)性能良好等眾多優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于航空、航天、艦船、海洋工程、化工、汽車和生物***等領(lǐng)域。常用牌號如下：
國標(biāo):TA0,TA1,TA2,TA3,T***,T*** ELI
ASTM系列：grade 1,grade 2,grade 3,grade 4,grade 5,grade 23
UNS系列：UNS R50250,UNS R50400,UNS R50550,UNS R50700,UNS R56400,UNS R56401
符號標(biāo)志：T35,T40,T50,T60,Ti-6Al-4V,Ti-6Al-4V ELI
純鈦
工業(yè)純鈦的力學(xué)性能及化學(xué)性能與不銹鋼相近，在***化性方面優(yōu)于奧氏體不銹鋼，但耐熱性較差，TA1、TA2、TA3依次雜質(zhì)含量***，機械強度、硬度依次增強，但塑性韌性依次下降。
純鈦的強度很高，退火狀態(tài)下有300～500MPa，與碳素結(jié)構(gòu)鋼相似，熱處理后強度可達(dá)到1000～1400MPa，與高強度結(jié)構(gòu)鋼相似，且高溫下仍具有較高的強度。另外，它的塑性也***，因此，適宜進(jìn)行壓力加工。
鈦合金
鈦合金是以鈦為基體，加入合金元素鋁、錫、鉻、鉬、錳等合金元素組成的合金。按合金退火后的***和特點分類，可分為α型、β型、α+β型三種。
α鈦合金：高溫性能好，***穩(wěn)定，焊接性能好，是耐熱鈦合金的主要組成部分。
β鈦合金：塑性加工性能好，合金濃度適當(dāng)時，可通過強化熱處理獲得高的常溫力學(xué)性能。
α+β鈦合金（還包括少量β相的近α合金）：可以進(jìn)行熱處理強化，常溫強度高，中等溫度的耐熱性也不錯。
產(chǎn)品介紹：
TA0(R50250/GR.1)：低強度，柔軟級純鈦，擁有優(yōu)異的塑性，冷成形性和沖擊韌性，以及高的焊接性。主要用于電池組件，日用消費品（鐘表，眼鏡框等），化工加工設(shè)備，濕法萃取/電解，烴精煉/加工，食品加工/制藥，***植入物/設(shè)備，***器械，紙漿/紙張漂染/清洗設(shè)備，軍艦部件。
TA1(R50400/GR.2)：成型、焊接性好、耐海水腐蝕。主要用于板式換熱器，***植入物/設(shè)備，***器械，軍艦部件，油氣生產(chǎn)/鉆孔，體育/休閑器材。
TA2(R50550/GR.3)：成型、焊接性好、耐海水腐蝕。常用于管式換熱器、貫穿管接頭、海水入口/出口、海水排出口管接頭、滅火用水系統(tǒng)、職稱系統(tǒng)管線、泵、閥、氯化處理系統(tǒng)等。
相比于Grades 2和3，TA3(R50700/GR.4)能提供更高的機械強度，優(yōu)異的焊接性能，以及降低了的延展性和冷成形性。常用于電池組件，飛機管道，液壓，油管，化工設(shè)備。
T***(R56400/GR.5)：優(yōu)異室溫、高溫性能，優(yōu)良***及裂紋擴(kuò)展能力、耐腐蝕、焊接性能好。主要用于預(yù)應(yīng)力采油管接頭、油氣平臺支柱、繩索支架、海水循環(huán)加壓系統(tǒng)的高壓泵、提升管及聯(lián)結(jié)器、海底電纜夾緊鎖、勘探裝置中的零件，以及生物***，***植入物等。
T*** ELI(R56401/GR.23)：優(yōu)異室溫、高溫性能，優(yōu)良***及裂紋擴(kuò)展能力、耐腐蝕、焊接性能好。主要用于鉆井立管、生產(chǎn)和輸出立管、錐形應(yīng)力街頭、緊固件、海底管道。
鈦材化學(xué)成分
|
牌號 |
化學(xué)成分(wt%) |
|||||||||
|
|
O |
N |
C |
H |
Fe |
Al |
V |
Ni |
Mo |
Rem. |
|
Grade 1 |
0.18 |
0.03 |
0.08 |
0.015 |
0.2 |
- |
- |
- |
- |
0.4 |
|
Grade 2 |
0.25 |
0.03 |
0.08 |
0.015 |
0.3 |
- |
- |
- |
- |
0.4 |
|
Grade 3 |
0.35 |
0.05 |
0.08 |
0.015 |
0.3 |
- |
- |
- |
- |
0.4 |
|
Grade 4 |
0.4 |
0.05 |
0.08 |
0.015 |
0.5 |
- |
- |
- |
- |
0.4 |
|
Grade 5 |
0.20 |
0.05 |
0.08 |
0.015 |
0.4 |
5.5-6.75 |
3.5-4.5 |
- |
- |
0.4 |
|
Grade 23 |
0.13 |
0.03 |
0.08 |
0.0125 |
0.25 |
5.5-6.5 |
3.5-4.5 |
- |
- |
0.4 |
鈦材機械性能
|
牌號 |
抗拉強度,min (MPa) |
屈服強度,min (MPa) |
伸長率,A5 % |
斷面收縮率 % |
|
Grade 1 |
240 |
170 |
25 |
30 |
|
Grade 2 |
345 |
275 |
20 |
30 |
|
Grade 3 |
450 |
380 |
18 |
30 |
|
Grade 4 |
550 |
485 |
15 |
30 |
|
Grade 5 |
895 |
825 |
10 |
20 |
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Grade 23 |
860 |
790 |
10 |
25 |
鈦材特性
鈦及鈦合金之所以被人們廣泛關(guān)注，是因為它具有一系列優(yōu)異的特性：如低密度、高熔點、高比強度、耐腐蝕、高低溫性能好、無磁性、聲波和振動的低阻尼特性、生物相容性好與碳復(fù)合材料的相容性好、具有超導(dǎo)特性、形狀記憶和吸氫特性等，是航天工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥工程和休閑行業(yè)優(yōu)先選用鈦合金的原因。
鈦材的用途
隨著鈦材生產(chǎn)工藝的成熟及產(chǎn)量的增加，其應(yīng)用除航空航天外，在船舶、冶金、電子、化工、石油、機械設(shè)備、電鍍設(shè)備、體育用品、鐘表、眼鏡、首飾、環(huán)境保護(hù)、***器械、高爾夫球及精密加工，海洋工程及***家具及日用消費品等，用途廣泛。
鈦材焊接工藝
鈦及鈦合金的化學(xué)活潑性很強，至400~600℃時能與空氣中的氧、氫、氮等***元素結(jié)合而發(fā)生反應(yīng)，使鈦及鈦合金的性質(zhì)顯著下降，所以，鈦及鈦合金焊接時不宜采用氧-***焊、焊條電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊等方法。根據(jù)鈦的焊接特點，宜采用手工鎢極***弧焊（TIG），直流正接的方法進(jìn)行焊接。
材料規(guī)格：
圓棒(mm)：Φ2.0-100*2000-3000
板材(mm)：0.8-90*1000*2000
純鈦絲(mm)：Φ0.8,Φ1.0,Φ1.2,Φ1.5,Φ2.0,Φ2.5,Φ3.0,Φ4.0,Φ5.0,Φ6.0
純鈦帶(mm)：0.1*200,0.2*200,0.3*200,0.4*200
純鈦方棒(mm)：6*6,8*8,10*10,12*12,15*15,20*20,25*25
純鈦管(mm)：Φ6*1,Φ8*1,Φ10*1,Φ12*1,Φ16*1,Φ16*2,Φ19-Φ30*2,Φ19-Φ30*3,Φ25*1,
Φ32*3,Φ35*3,Φ35*3.5,Φ38*3