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扬春晖等 钛舍金的特性及未来发展趋势 钛合金的特性及未来发展趋势 PropertiesofTitaniumAlloyandtheDewelopmentTrendintheFuture 杨春晖 王 举 李 楠 (沈阳产品质量监督检验院，辽宁 沈阳 110022) 摘 要：本文通过总结钛合金的分类及特征，分析了未来钛合金研究的发展趋势。 关键词：钛合金；特性 ；趋势 1 钛合金概述 素，目前最常用的稳定a的元素为 ， 在钛中作用同C 钛合金是2O世纪5O年代发展起来的一种重要的金 在钢中的作用一样重要，Al所起的作用主要是限制J3相 属结构材料，钛及其合金因其比强度高，耐高温，使用温 区，提高p相的转变温度 ，增加 J3稳定元素在 a相中的溶 度范围宽(一269～600℃)而成为宇航工业 的理想材料， 解度 ，但铝合金不能过高，否则会形成 TiA1等金属间化 钛合金因其形状记忆功能(如rri—Ni，Ti—Ni—Fe等)，也 合物，严重降低合金的塑性，Sn和 zr等元素偏多也会产 可用于卫星和飞船的天线、宇航系统的油管密封和其他 生脆性，人们引入了Al当量公式。铝当量Al*含量应控 自控装置，目前航空航天领域用钛合金 占据 了钛合金 制小于 8～9(质量百分含量)。 50％的市场份额；钛合金因其 良好的耐腐蚀性，又是航 A2*=Al+(Sn／3)+(Zr／6)+10(O+C+2N) (1) 海，石油，化工，医药等行业的理想材料；在医疗领域，钛 为衡量钛合金中8相的稳定程度或p稳定元素的作用， 合金因抗蚀和生物相容性好、无磁性等特点而用于制作 并便于钛合金的分类，提出了8稳定系数邸 的概念，它是指 义齿支架、冠桥、人体骨骼；在化工领域，钛及钛合金主要 钛合金中G稳定元素浓度与各自的临界浓度的比值。 用于制造含有腐蚀媒介的交换器、化工容器和管道；在体 ，、 ，、 ，、 = + + ·+ (2) 育用品领域，钛合金广泛的应用于制造高尔夫球头，它的 K1 2 uK3 质量轻、强度高，可以制作打击面和容积更大的球头，因 式中： 一B稳定系数； 此球打得更远、更准。由于钛合金具有 良好的工艺塑性 C一各 l3稳定元素的浓度 ； 和超塑性 ，适合于各种压力加工成形 ，有优异 的综合性 一 为 J3稳定元素的临界浓度 。 能，在航空和航天工业中获得了最广泛的应用。目前对 按照钛合金 值和其在平衡和亚稳定状态的相组 钛合金的研究在各个发达国家越来越受到重视，尤其是 成，钛合金可以划分为 a型、近 a型、a+B型和 型四类 。 在宇航和军事工业中。 其基本介绍和性能如下： 2 钛合金的分类 目前国内外生产的钛合金中常用的合金元素有：Al， (1)a型钛合金： 接近零，几乎不含 J3稳定元素，铝 当量为5％～6％，我国a型钛合金牌号开头以TA表示， sn，Zr，Mo，V，Mn，Fe，Cr，Cu，Si等，而合金元素的种类和 含量对钛合金中a相和8相的数量及稳定程度有直接的 不能热处理化，主要优点是组织稳定，耐腐蚀，易于焊接。 关系，zr与Ti同族，具有相同的外层 电子结构和晶格类 缺点是强度低，压力加工性较