钛含量 : | 50% | 产地 : | 日本 |
牌号 : | TC4 | 种类 : | 钛合金 |
TC4钛合金具有优良的耐蚀性、小的密度、高的比强度及较好的韧性和焊接性等一系列优点,在航空航天、石油化工、造船、汽车,医药等部门都得到成功的应用。
●TC4钛合金力学性能:
规定残余伸长应力σr0.2/MPa≥825,伸长率δ5(%)≥10,
●TC4钛合金密度:
4.5(g/cm3)
●TC4钛合金化学成分:
TC4含钛(Ti) 余量,铁(Fe)≤0.30,碳(C)≤0.10,氮(N)≤0.05,氢(H)≤0.015,氧(O)≤0.20,铝(Al)5.5~6.8,钒(V)3.5~4.5[1]
钛合金是航空航天工业中使用的一种新的重要结构材料,比重、强度和使用温度介于铝和钢之间,但比强度高并具有优异的抗海水腐蚀性能和超低温性能。1950年美国首次在F-84战斗轰炸机上用作后机身隔热板、导风罩、机尾罩等非承力构件。
60年代开始钛合金的使用部位从后机身移向中机身、部分地代替结构钢制造隔框、梁、襟翼滑轨等重要承力构件。
钛合金在**飞机中的用量迅速增加,达到飞机结构重量的20%~25%。
70年代起,民用机开始大量使用钛合金,如波音747客机用钛量达3640公斤以上。
马赫数小于 2.5的飞机用钛主要是为了代替钢,以减轻结构重量。
又如,美国SR-71 高空高速侦察机(飞行马赫数为3,飞行高度26212米),钛占飞机结构重量的93%,号称"全钛"飞机。
当航空发动机的推重比从4~6提高到8~10,压气机出口温度相应地从200~300°C增加到500~600°C时,原来用铝制造的低压压气机盘和叶片就必须改用钛合金,或用钛合金代替不锈钢制造高压压气机盘和叶片,以减轻结构重量。
70年代,钛合金在航空发动机中的用量一般占结构总重量的20%~30%,主要用于制造压气机部件,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,耐腐蚀和耐低温性能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 也都使用钛合金板材焊接件。
TA1 TA2介绍 TA1、TA2都称为工业纯钛,区别在于后者铁和氧的含量要高一些, 因此TA2的强度比TA1要高。
GB/T 3625-2007(换热器及冷凝器用钛及钛合金管)规定: TA1抗拉大于等于240,屈服140-310; TA2抗拉大于等于400,屈服275-450;延伸率TA1大于等于24%,TA2大于等于20%。
工艺性能要求TA1扩口不小于22%,TA2不小于20%。
目前基本上都是用TA2,因为TA2强度比较高,设计的时候壁厚可以薄一些, 一方面增强了换热效果,另一方面可以节约一些成本。
钛制管板换热器常采用材料为工业纯钛TA1、TA2其化学成分和力学性能。
钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性能很好。
另外,钛合金的工艺性能差,切削加工困难,在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。
还有抗磨性差,生产工艺复杂。
钛的工业化生产是1948年开始的。
航空工业发展的需要,使钛工业以平均每年约 8%的增长速度发展。
目前世界钛合金加工材年产量已达4万余吨,钛合号近30种。
使用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工业纯钛(TA1、TA2和TA3)。
钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。
60年代中期,钛及其合金已在一般工业中应用,用于制作电解工业的电极,发电站的冷凝器,石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。
钛及其合金已成为一种耐蚀结构材料。
此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等。
钛有许多明显优越的特性:密度小(4.5kg/m3)、熔点高(1660℃)、耐腐蚀性强、比强度高、塑性好, 还可以过合金化及热处理的办法制造出力学性能高的各种合金,是较为理想的航天工程结构材料