钛合金

钛合金是20世纪50年代发展起来的重要结构金属，强度高、耐蚀性好、耐热性高。5060年代主要发展航空发动机用高温钛合金和机身用结构钛合金。

20世纪70年代开发了许多耐腐蚀钛合金20世纪80年代以来，耐蚀钛合金和高强度钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制造飞机发动机的压气机部件，其次是火箭、导弹和高速飞机的结构部件

钛合金的应用用途主要有哪些?

钛合金具有高强度低密度良好的力学性能良好的韧性和耐腐蚀性。另外，钛合金工艺性能差，切削困难，热加工时极易吸收氢氧氮碳等杂质。还有耐磨性差，生产工艺复杂。钛的工业生产始于1948年。航空工业发展的需要使得钛工业平均每年约 8%的增长速度发展。全世界钛合金加工材料年产量已达4万多吨，钛合金品牌近30种。应用最广泛的钛合金是钛-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)

钛合金主要用于制造飞机发动机的压气机部件，其次是火箭、导弹和高速飞机的结构部件。60年代中期，钛及其合金已用于一般工业，如电解工业的电极电站的冷凝器炼油和海水淡化的加热器环境污染控制装置等。钛及其合金已经成为一种耐腐蚀的结构材料。此外，还用于生产储氢材料和形状记忆合金。

中国从1956年开始研究钛和钛合金;20世纪60年代中期，钛的工业化生产开始，TB2合金得到发展。

钛合金是一种用于航空航天工业的新型重要结构材料、强度和使用温度介于铝和钢之间，但高于铝、钢具有高强度和优异的耐海水腐蚀和超低温性能。1950年，美国首次访问f-84战斗轰炸机用作后机身隔热板、导风罩、非承重部件，如尾盖。60年代，钛合金的使用从后机身转移到了中机身、部分替代结构钢制作隔断框架、梁、襟翼滑轨等重要承重部件。钛合金在军用飞机中的用量迅速增加，达到飞机结构重量的20%～25%自20世纪70年代以来，钛合金被广泛应用于民用飞机比如波音747客机的钛用量就在3640公斤以上。马赫数大于 2.5的钛用在飞机上，主要是为了替代钢，减轻结构重量。又如，美国SR-71 高空高速侦察机(飞行马赫数3，飞行高度26212米)钛占飞机结构重量的93%，号称“全钛”飞机。当航空发动机推重比从4 ~ 6提高到8 ~ 10，压气机出口温度从200 ~ 300℃相应提高到500 ~ 600℃时，原来由铝制成的低压压气机盘和叶片必须由钛合金制成，或者高压压气机盘和叶片必须由钛合金而不是不锈钢制成，以减轻结构重量。20世纪70年代，航空发动机钛合金用量一般占结构总重量的20%～30%，主要用于制造压缩机零件，如锻造钛风扇、压气机盘和叶片、铸钛压气机机匣、中介机匣、轴承壳体等。航天器主要利用钛合金的高比强度耐腐蚀性和耐低温性来制造各种压力容器、燃料贮箱、紧固件、仪器绑带、构架和火箭壳体。人造地球卫星、登月舱、载人飞船和航天飞机 也使用钛合金板焊件。

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