金属材料学-王伟强-第10章 钛合金.pptVIP

第10章 钛合金;一、 钛的基本性质与合金化;;只有在300℃以下，碳纤维增强塑料的比强度才高于钛合金。在高温下钛合金的比强度特别优异。;;合金元素的质量分数（%）; 强化后强度可由450MPa增到1000~1200MPa，再经后续时效处理强度可达1200~1500MPa。 ;二、 钛合金的相变特点 ;自β区缓冷组织（魏氏组织）和快冷组织（马氏体）;2、共析转变： β→α+TixMy;基 本 概 念;?稳定型合金元素浓度与Ms的关系;4、ω相的形成 β稳定型钛合金的成分位于临界浓度Ck附近时，淬火时 除形成α′或βr外，还能形成淬火ω相，用ωq表示。;5、亚稳定相的分解 ;三、钛合金的热处理 ;钛合金的强化热处理与钢和铝的异同点：;影响淬火时效热处理强化效果的主要因素： 合金成分、热处理工艺、原始组织 ;按退火组织可以分为:;各 类 合 金 特 点; 1、α钛合金; TA7ELI（ELI表示超低间隙）具有良好的???温强度和韧度，其在超低温下的比强度约为铝合金和不锈钢的2倍 典型用途：储存液态氢(-253℃)容器。已成为空间飞行器储存燃料的标准材料。;2、α+β钛合金 ;?+?型钛合金共有九个牌号，其中以TC4(Ti-6Al-4V)应用最广、用量最大。经过热轧，淬火+时效处理后，其组织为：等轴初生?+含有针状?的?转变基体。;?+?型钛合金主要用于制造400℃以下工作的飞机压气机叶片、火箭发动机外壳、火箭和导弹的液氢燃料箱部件及舰船耐压壳体等. ;3、β钛合金 β钛合金是发展高强度钛合金潜力最大的合金。;五、钛及钛合金的发展与应用 ;真空悬浮感应熔炼炉（水冷铜坩埚）;优势： 减重（替代钢和镍基超合金） 使用温度高（替代铝合金、钢和镍基超合金） 抗蚀性强（替代铝合金和低合金钢） ;体育休闲器械;重不足1.5kg的Ti-6Al-4V车架;医学应用;生物医用钛合金国内外发展现状;常用外科植入物合金的弹性模量值;髋关节替换;踝关节替换;种植义齿;种植体表面微弧氧化——提高骨结合能力;下颚骨修复;接骨板和螺钉;3D打印Ti组织支架 内部致密，外部多孔的非匀质部件、复合材料部件、梯度材料部件; 钛合金是20世纪出现的一种新型结构材料。它具有密度 小、强度高、耐高温和耐腐蚀等特点，且资源丰富，已成 为航天、化工、生物医疗等领域广泛应用的材料。