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高強度耐腐蝕鈦合金TC4

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 tc4材料特性;


  TC4(Ti-6Al-4V)和TA7(Ti-5Al-2.5Sn)鈦合金,采用兩種注入方案進行表面改性,試驗表明,鈦合金經(jīng)離子注入后,提高了顯微硬度,顯著地降低了滑動摩擦系數(shù),有效地提高了耐磨性.為探明其改性機理,對注入與未注入樣品進行了X射線光電子能譜(XPS)分析,獲得滿意的結(jié)果.


  ●TC4 熱膨脹系數(shù):


  TC4鈦合金具有優(yōu)良的耐蝕性、小的密度、高的比強度及較好的韌性和焊接性等一系列優(yōu)點,在航空航天、石油化工、造船、汽車,醫(yī)藥等部門都得到成功的應(yīng)用。


  ●TC4鈦合金力學性能:


  抗拉強度σb/MPa≥895,規(guī)定殘余伸長應(yīng)力σr0.2/MPa≥825,伸長率δ5(%)≥10,斷面收縮率ψ(%)≥25


  ●TC4鈦合金密度:


  4.5(g/cm3)工作溫度-100~550(℃)


  ●TC4鈦合金化學成分:


  含鈦(Ti) 余量


  鐵(Fe)≤0.30


  碳(C)≤0.10


  氮(N)≤0.05


  氫(H)≤0.015


  氧(O)≤0.20


  鋁(Al)5.5~6


  釩(V)3.5~4.5


鈦合金棒是用鈦合金制成的一種細長類零件,可二次加工用于建筑工程,室內(nèi)裝飾等等。其優(yōu)點在于質(zhì)量輕,強度高,外觀優(yōu)美,廣泛用于現(xiàn)代化建設(shè)。


  【鈦合金】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%,純鈦的密度才接近普通鋼的密度,一些高強度鈦合金超過了許多合金結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)材料,可制出單位強度高、剛性好、質(zhì)輕的零部件。


  【鈦合金】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(nèi)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。


  【鈦合金】抗蝕性好


  鈦合金在潮濕的大氣和海水介質(zhì)中工作,其抗蝕性遠優(yōu)于不銹鋼;對點蝕、酸蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強;對堿、氯化物、氯的有機物品、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(zhì)的抗蝕性差。


  【鈦合金】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(jié)構(gòu)材料。


  【鈦合金】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(chǎn)生強烈的化學反應(yīng)。含碳量大于0.2%時,會在鈦合金中形成硬質(zhì)TiC;溫度較高時,與N作用也會形成TiN硬質(zhì)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(chǎn)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(chǎn)生粘附現(xiàn)象。


  【鈦合金】導(dǎo)熱彈性小


  鈦的導(dǎo)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(dǎo)熱系數(shù)比鈦的導(dǎo)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,造成后刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結(jié)磨損鈦合金的優(yōu)點:①重量輕;②比強度高;③耐金屬疲勞;④化學性能穩(wěn)定。



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