鈦合金是以鈦為基礎(chǔ)加入其他元素組成的合金。地殼中金屬含量鈦排第七，但是從其氧化物中提出鈦難度高。

一、常用鈦合金主要有以下四個(gè)類別

1、α鈦合金

組織穩(wěn)定，耐磨性高于純鈦，抗氧化能力強(qiáng)。在500℃～600℃的溫度下，仍保持其強(qiáng)度和抗蠕變性能，但不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化，室溫強(qiáng)度不高。

2、近α鈦合金

成分中主要含有α穩(wěn)定元素鋁、錫、鋯等和少量β穩(wěn)定元素鉬、釩、錳等。具有優(yōu)良的高溫抗蠕變能力，良好的熱穩(wěn)定性和焊接性能。長(zhǎng)期工作溫度達(dá)300℃。采用真空自耗電弧爐熔煉制取。

3、β鈦合金

未熱處理即具有較高的強(qiáng)度，淬火、時(shí)效后合金得到進(jìn)一步強(qiáng)化，室溫強(qiáng)度可達(dá)1372～1666 MPa；但熱穩(wěn)定性較差，不宜在高溫下使用。

4、α+β鈦合金

是雙相合金，具有良好的綜合性能，組織穩(wěn)定性好，有良好的韌性、塑性和高溫變形性能，能較好地進(jìn)行熱壓力加工，能進(jìn)行淬火、時(shí)效使合金強(qiáng)化。熱處理后的強(qiáng) 度約比退火狀態(tài)提高50%～100%；高溫強(qiáng)度高，可在400℃～500℃的溫度下長(zhǎng)期工作，其熱穩(wěn)定性次于α鈦合金。

二、特性

1、造價(jià)高昂貴，比強(qiáng)度高

鈦合金按用途可分為耐熱合金、高強(qiáng)合金、耐蝕合金（鈦-鉬，鈦-鈀合金等）、低溫合金以及特殊功能合金（鈦-鐵貯氫材料和鈦-鎳記憶合金）等。

2、強(qiáng)度高密度低

鈦合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右，僅為鋼的60%，一些高強(qiáng)度鈦合金超過了許多合金結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度。因此鈦合金的比強(qiáng)度(強(qiáng)度/密度)遠(yuǎn)大于其他金屬結(jié)構(gòu)材料，可制出單位強(qiáng)度高、剛性好、質(zhì)輕的零部件。

3、熱強(qiáng)度高

在中等溫度下仍能保持所要求的強(qiáng)度,可在450～500℃的溫度下長(zhǎng)期工作這兩類鈦合金在150℃～500℃范圍內(nèi)仍有很高的比強(qiáng)度。鈦合金的工作溫度可達(dá)500℃，鋁合金則在200℃以下。

4、低溫性能好

鈦合金在低溫和超低溫下，仍能保持其力學(xué)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。

各種金屬比強(qiáng)度隨溫度變化。來源：中工高雄會(huì)刊

5、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(xì)長(zhǎng)桿和薄壁件，切削時(shí)加工表面的回彈量很大，約為不銹鋼的2～3倍，造成刀具后刀面的劇烈摩擦、粘附、 粘結(jié)磨損。

6、化學(xué)活性大

鈦的化學(xué)活性大，與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產(chǎn)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)鈦的化學(xué)親和性大，易與摩擦表面產(chǎn)生粘附現(xiàn)象。

鈦或鈦合金表面氧化可以形成很多漂亮的顏色（理發(fā)剪刀）加工。

三、工藝特點(diǎn)

鈦合金的常見形式是和鋁、釩混合，這種材料具有可鍛性好、蠕變小的特點(diǎn)。鈦合金的延展性有限-薄板彎曲半徑大于厚度的1.5倍。可以焊接，但難度較大，但容易擴(kuò)散性結(jié)合。

鈦/鈦合金產(chǎn)品形態(tài)

吸引力十足但價(jià)位高

四、缺點(diǎn)

鈦合金的價(jià)格十分昂貴。因此它們剛開始大多用在飛機(jī)結(jié)構(gòu)、航空器，以及用在石油和化學(xué)工業(yè)等高科技工業(yè)。也有部分鈦合金民生用品，，只是這些產(chǎn)品價(jià)格仍然偏高，多屬于高價(jià)位的產(chǎn)品。

五、經(jīng)典案例

鈦合金主要應(yīng)用

1、航空航天

SR- 71的機(jī)身大部份都是鈦，而這些鈦還是在冷戰(zhàn)高峰期從蘇聯(lián)方面得到的，洛克希德用各種可行的偽裝方法防止被蘇聯(lián)政府得知這些鈦的用途。為了降低成本，他們 使用的是可在較低溫度軟化而較易加工的鈦合金，完成的飛機(jī)會(huì)涂上暗藍(lán)色（趨近黑色），以加強(qiáng)熱輻射冷卻與高空的偽裝效果

2、醫(yī)療

鈦 及鈦合金材料經(jīng)過加工可以作為人體植入物，鈦合金的彈性模量和人體骨骼接近，相容性好，植入人體的鈦合金表面都需要進(jìn)行氧化處理，處理后表面會(huì)形成蜂窩 孔，這樣表面蜂窩孔有利于細(xì)胞的生長(zhǎng)結(jié)合。且沒有毒性等影響。鈦合金耐蝕性非常強(qiáng)，人體的酸堿值是時(shí)常變化的，而鈦耐蝕性非常好。

3、工業(yè)設(shè)備

發(fā)動(dòng)機(jī)連桿

4、鈦以及鈦合金在汽車上的應(yīng)用

無相關(guān)信息