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鈦合金管是以鈦為基礎加入其他元素組成的合金管。鈦有兩種同質異晶體:882℃以下為密排六方結構α鈦,882℃以上為體心立方的β鈦。
合金元素根據(jù)它們對相變溫度的影響可分為三類:
①穩(wěn)定α相、提高相轉變溫度的元素為α穩(wěn)定元素,有鋁、碳、氧和氮等。其中鋁是鈦合金主要合金元素,它對提高合金的常溫和高溫強度、降低比重、增加彈性模量有明顯效果。
②穩(wěn)定β相、降低相變溫度的元素為β穩(wěn)定元素,又可分同晶型和共析型二種。 應用了鈦合金的產(chǎn)品
前者有鉬、鈮、釩等;后者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。
③對相變溫度影響不大的元素為中性元素,有鋯、錫等。
氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質。氧和氮在α相中有較大的溶解度,對鈦合金有顯著強化效果,但卻使塑性下降。通常規(guī)定鈦中氧和氮的含量分別在0.15~0.2%和0.04~0.05%以下。氫在α相中溶解度很小,鈦合金中溶解過多的氫會產(chǎn)生氫化物,使合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在 0.015%以下。氫在鈦中的溶解是可逆的,可以用真空退火除去。
鈦及鈦合金管比一般金屬輕48%,且韌性強,耐酸堿性、抗腐蝕、穩(wěn)定性高,高強度,良好彈性等優(yōu)點,符合人體工程系,鈦對人體,無任何輻射。
鈦Ti含一定量的氧、氮、碳、硅、鐵及其他元素雜質的α相鈦。鈦含量不低于98%、含有少量氧、氮、氫、碳、硅和鐵等雜質的致密金屬鈦。氧、氮、碳、氫和硅屬于間隙雜質元素,鐵屬于替代式β穩(wěn)定元素。氧、氮、碳都能提高鈦的室溫抗拉強度,同時也會降低鈦的塑性,因此鈦中氧、氮、碳的含量都有比較嚴格的限制,特別是氧含量。氫在鈦中的溶解度很小,氫與鈦的反應是可逆的。氫對鈦性能的主要影響表現(xiàn)為"氫脆",當鈦中氫含量達到一定量后,將會大大提高鈦對缺口的敏感性,從而急劇地降低缺口試樣的沖擊韌性等性能。通常規(guī)定鈦中氫含量不得超過0.015%。鈦是現(xiàn)代宇宙航空科學,海洋科學和核能發(fā)電等尖端科學工業(yè)所不可缺少的材料。
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