發(fā)布日期：2017-1-7 7:25:29
鈦是一種非�；顫姷慕饘�，其平衡電位很低，在介質(zhì)中的熱力學(xué)腐蝕傾向大。但實(shí)際上鈦在許多介質(zhì)中很穩(wěn)定，如鈦在氧化性、中性和弱還原性等介質(zhì)中是耐腐蝕的。這是因?yàn)殁伜脱跤泻艽蟮挠H和力，在空氣中或含氧的介質(zhì)中，鈦表面生成一層致密的、附著力強(qiáng)、惰性大的氧化膜，保護(hù)了鈦基體不被腐蝕。即使由于機(jī)械磨損也會(huì)很快自愈或重新再生。這表明了鈦是具有強(qiáng)烈鈍化傾向的金屬。以下主要鈦材料的常見特性及國(guó)內(nèi)外鈦及鈦合金的主要牌號(hào)。
1、密度小,比強(qiáng)度高
金屬鈦的密度為4.51g/cm3,高于鋁而低于鋼、銅、鎳，但比強(qiáng)度位于金屬之首。
2、耐腐蝕性能
鈦是一種非常活潑的金屬，其平衡電位很低，在介質(zhì)中的熱力學(xué)腐蝕傾向大。但實(shí)際上鈦在許多介質(zhì)中很穩(wěn)定，如鈦在氧化性、中性和弱還原性等介質(zhì)中是耐腐蝕的。這是因?yàn)殁伜脱跤泻艽蟮挠H和力，在空氣中或含氧的介質(zhì)中，鈦表面生成一層致密的、附著力強(qiáng)、惰性大的氧化膜，保護(hù)了鈦基體不被腐蝕。即使由于機(jī)械磨損也會(huì)很快自愈或重新再生。這表明了鈦是具有強(qiáng)烈鈍化傾向的金屬。介質(zhì)溫度在315℃以下鈦的氧化膜始終保持這一特性。 為了提高鈦的耐蝕性，研究出氧化、電鍍、等離子噴涂、離子氮化、離子注入和激光處理等表面處理技術(shù)，對(duì)鈦的氧化膜起到了增強(qiáng)保護(hù)性作用，獲得了所希望的耐腐蝕效果。針對(duì)在硫酸、鹽酸、甲胺溶液、高溫濕氯氣和高溫氯化物等生產(chǎn)中對(duì)金屬材料的需要 ，開發(fā)出鈦-鉬、鈦-鈀、鈦-鉬-鎳等一系列耐蝕鈦合金。鈦鑄件使用了鈦-32鉬合金，對(duì)常發(fā)生縫隙腐蝕或點(diǎn)蝕的環(huán)境使用了鈦-0.3鉬-0.8鎳合金或鈦設(shè)備的局部使用了鈦-0.2鈀合金,均獲得了很好的使用效果。
3、耐熱性能好
通常鋁在150℃，不銹鋼在130℃即失去了原有性能，而新型鈦合金可在600℃或更高的溫度下仍保持良好的機(jī)械性能。當(dāng)飛機(jī)速度達(dá)到音速的2.7倍時(shí)，飛機(jī)結(jié)構(gòu)表面溫度達(dá)230℃，鋁合金和鎂合金已不能使用，要改為鈦合金。 鈦的耐熱性能好，它可以用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、飛機(jī)后機(jī)身以及受發(fā)動(dòng)機(jī)散熱影響的部位。
4、耐低溫性能好
鈦合金TA7（Ti-5Al-2.5Sn）,TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等為代表的低溫鈦合金,其強(qiáng)度隨溫度的降低而提高,但塑性變化卻不大。在-196-253℃低溫下保持較好的延性及韌性,避免了金屬冷脆性,可把它用在液氮、液氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上，或在載人飛船上做超低溫容器,貯箱等設(shè)備的理想材料。
5、抗阻尼性能強(qiáng)
金屬鈦受到機(jī)械振動(dòng)、電振動(dòng)后，與鋼、銅金屬相比，其自身振動(dòng)衰減時(shí)間最長(zhǎng)。利用鈦的這一性能可作音叉、醫(yī)學(xué)上的超聲粉碎機(jī)振動(dòng)元件和高級(jí)音響揚(yáng)聲器的振動(dòng)薄膜等。
6、無磁性、無毒、鈦及合金的特殊功能
鈦是無磁性金屬，在很大的磁場(chǎng)中也不會(huì)被磁化。無毒且與人體組織及血液有好的相溶性，所以被醫(yī)療界采用。
（1）記憶功能 TiNi合金在一定溫度條件下，具有能夠恢復(fù)它原來形狀的本領(lǐng)。
（2）超導(dǎo)功能 NbTi合金在特定的低溫度下，具有超導(dǎo)性。
（3）吸氫功能 TiFe合金具有大量吸氫氣的本領(lǐng)，利用這一特征，可把氫安全的儲(chǔ)存起來。
7、抗拉強(qiáng)度與其屈服強(qiáng)度接近
鈦的這一性能說明了其屈強(qiáng)比（抗拉強(qiáng)度/屈服強(qiáng)度）高，表示了金屬鈦材料在成形時(shí)塑性變形差。由于鈦的屈服極限與彈性模量的比值大，使鈦成型時(shí)的回彈能力大。
8、換熱性能好
金屬鈦的導(dǎo)熱系數(shù)雖然比碳鋼和銅低，但由于鈦優(yōu)異的耐腐蝕性能，所以壁厚可以大大減薄，而且表面與蒸汽的換熱方式為滴狀冷凝，減少了熱組，太表面不結(jié)垢也可減少熱阻，使鈦的換熱性能顯著提高。
9、彈性模量低
鈦的彈性模量在常溫時(shí)為106.4GMPa,為鋼的57%。
10、吸氣性能
鈦是一種化學(xué)性質(zhì)非�；顫姷慕饘�,在高溫下可與許多元素和化合物發(fā)生反應(yīng)。鈦吸氣主要指高溫下與碳、氫、氮、氧發(fā)生反應(yīng)。
鈦及鈦合金牌號(hào)、化學(xué)成份
