激情欧美日韩一区二区,浪货撅高贱屁股求主人调教视频,精品无码成人片一区二区98,国产高清av在线播放,色翁荡息又大又硬又粗视频

探討鈦合金的特性及其應用

時(shí)間:2024-06-27 09:52:54 理工畢業(yè)論文 我要投稿
  • 相關(guān)推薦

探討鈦合金的特性及其應用

摘要:綜述了鈦合金材料的應用及研究現狀,著(zhù)重介紹了鈦及鈦合金的主要特性,加工性能及其在航空航天、軍事工業(yè)和汽車(chē)制造方面的應用,并在此基礎上展望了鈦合金的發(fā)展方向。?

關(guān)鍵詞:鈦合金 特性 加工性能 應用領(lǐng)域?
  ?
  Ti在地殼中的豐度為0.56%(質(zhì)量分數,下同),在所有按元素中居第9位,而在可作為結構材料的金屬中居第4位,僅次于A(yíng)l、Fe、Mg,其儲量比常見(jiàn)金屬Cu,Pb,Zn儲量的總和還多。我國鈦資源豐富,儲量為世界第一。鈦合金的密度小,比強度、比剛度高,抗腐蝕性能、高溫力學(xué)性能、抗疲勞和蠕變性能都很好,具有優(yōu)良的綜合性能,是一種新型的、很有發(fā)展潛力和應用前景的結構材料。近年來(lái),世界鈦工業(yè)和鈦材加工技術(shù)得到了飛速發(fā)展,海綿鈦、變形鈦合金和鈦合金加工材的生產(chǎn)和消費都達到了很高的水平,在航空航天領(lǐng)域、艦艇及兵器等軍品制造中的應用日益廣泛,在汽車(chē)、化學(xué)和能源等行業(yè)也有著(zhù)巨大的應用潛力。?
  
  一、鈦及鈦合金的特性?
  鈦及鈦合金具有許多優(yōu)良特性,主要體現在如下幾個(gè)方面:?
  1.強度高。鈦合金具有很高的強度,其抗拉強度為686—1176MPa,而密度僅為鋼的60%左右,所以比強度很高。?
  2.硬度較高。鈦合金(退火態(tài))的硬度HRC為32—38。?
  3.彈性模量低。鈦合金(退火態(tài))的彈性模量為1.078×10-1.176×10MPa,約為鋼和不銹鋼的一半。?
  4.高溫和低溫性能優(yōu)良。在高溫下,鈦合金仍能保持良好的機械性能,其耐熱性遠高于鋁合金,且工作溫度范圍較寬,目前新型耐熱鈦合金的工作溫度可達550—600℃;在低溫下,鈦合金的強度反而比在常溫時(shí)增加,且具有良好的韌性,低溫鈦合金在-253℃時(shí)還能保持良好的韌性。?
  5.鈦的抗腐蝕性強。鈦在550℃以下的空氣中,表面會(huì )迅速形成薄而致密的氧化鈦膜,故在大氣、海水、硝酸和硫酸等氧化性介質(zhì)及強堿中,其耐蝕性?xún)?yōu)于大多數不銹鋼。?
  
  二、鈦及鈦合金的加工性能?
  1.切削加工性能?
  鈦合金強度高、硬度大,所以要求加工設備功率大,模具、刀具應有較高的強度和硬度。切削加工時(shí),切屑與前刀面接觸面積小,刀尖應力大。與45鋼相比,鈦合金的切削力雖然只有其2/3—3/4,可是切屑與前刀面的接觸面積卻更小(只有45鋼的1/2—2/3),所以刀具切削刃承受的應力反而更大,刀尖或切削刃容易磨損;鈦合金摩擦因數大,而熱導率低(分別僅為鐵和鋁的1/4和1/16);刀具與切屑的接觸長(cháng)度短,切削熱積聚于切削刃附近的小面積內而不易散發(fā),這些因素使得鈦合金的切削溫度很高,造成刀具磨損加快并影響加工質(zhì)量。由于鈦合金彈性模量低,切削加工時(shí)工件回彈大,容易造成刀具后刀面磨損的加劇和工件變形;鈦合金高溫時(shí)化學(xué)活性很高,容易與空氣中的氫、氧等氣體雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應,生成硬化層,同時(shí)進(jìn)一步加劇了刀具的磨損;鈦合金切削加工中,工件材料極易與刀具表面粘結,加上很高的切削溫度,所以刀具易于產(chǎn)生擴散磨損和粘結磨損。?
  2.磨削加工性能?
  鈦合金化學(xué)性質(zhì)活潑、在高溫下易與磨料親和并粘附,堵塞砂輪,導致砂輪磨損加劇,磨削性能降低,磨削精度不易保證。砂輪磨損同時(shí)也增大了砂輪與工件之間的接觸面積,致使散熱條件惡化,磨削區溫度急劇升高,在磨削表面層形成較大的熱應力,造成工件的局部燒傷,產(chǎn)生磨削裂紋。鈦合金強度高、韌性大,使磨削時(shí)磨屑不易分離、磨削力增大、磨削功耗相應增加。鈦合金熱導率低、比熱小、磨削時(shí)熱傳導慢,致使熱量積聚在磨削弧區,造成磨削區溫度急劇升高。
  3.擠壓加工性能?
  對鈦及鈦合金進(jìn)行擠壓加工時(shí),要求擠壓溫度高,擠壓速度快,以防溫降過(guò)快,同時(shí)應盡量縮短高\溫坯錠與模具的接觸時(shí)間。因此擠壓模具應選用新型耐熱模具材料,坯錠由加熱爐到擠壓筒的輸送速度也要快。鑒于在加熱和擠壓過(guò)程中金屬易被氣體污染,故還應采用適當的保護措施。擠壓時(shí)應選擇合適的潤滑劑,以防粘結模具,如采用包套擠壓和玻璃潤滑擠壓。因鈦及鈦合金的變形熱效應較大,導熱性較差,故在擠壓變形時(shí)還要特別注意防止過(guò)熱現象。鈦合金的擠壓過(guò)程比鋁合金、銅合金、甚至鋼的擠壓過(guò)程更為復雜,這是由鈦合金特殊物理化學(xué)性能所決定的。鈦合金在常規熱反擠成形時(shí),模具溫度低,與模具接觸的坯料表面溫度迅速下降,而坯料內部因變形熱而溫度升高。由于鈦合金熱導率低,表層溫度下降后,內層坯料熱量不能及時(shí)傳輸到表層補充,會(huì )出現表面硬化層,而使得變形難以繼續進(jìn)行。同時(shí),表層與內層會(huì )產(chǎn)生很大的溫度梯度,即使能成形,也容易造成變形和組織不均勻。?
  4.鍛壓加工性能?
  鈦合金對鍛造工藝參數非常敏感,鍛造溫度、變形量、變形及冷卻速度的改變都會(huì )引起鈦合金組織性能的變化。為更好地控制鍛件的組織性能,近幾年,熱模鍛造、等溫鍛造等先進(jìn)的鍛造技術(shù)在鈦合金的鍛造生產(chǎn)中得到了廣泛應用。?
  鈦合金的塑性隨溫度升高而增大,在1000—1200℃溫度范圍內,塑性達到最大值,允許變形程度達70%—80%。鈦合金鍛造溫度范圍較窄,應嚴格按(α β)/β轉變溫度進(jìn)行掌握(鑄錠開(kāi)坯除外),否則β晶粒會(huì )劇烈長(cháng)大,降低室溫塑性;α鈦合金通常在(α β)兩相區鍛造,因(α β)/β相變線(xiàn)以上鍛造溫度過(guò)高,將導致β脆相,β鈦合金其始鍛和終鍛都必須高于(α β)/β轉變溫度。鈦合金的變形抗力隨變形速度的增加提高較快,鍛造溫度對鈦合金變形抗力影響更大,因此常規鍛造必須在鍛模內冷卻最少的情況下完成。間隙元素(如O、N、C)的含量對鈦合金的鍛造性也有顯著(zhù)影響。?
5.鑄造工藝性能?
  由于鈦和鈦合金的化學(xué)活性高,易與空氣中的N、O、N發(fā)生劇烈化學(xué)反應,且易與鑄造中常用的耐火材料發(fā)生化學(xué)反應。鈦和鈦合金的鑄造,特別是熔模精鑄要比鋁和鋼的熔模精鑄難度大得多,需借助特殊手段才能實(shí)現。鑄鈦發(fā)展初期,由于鑄造工藝的發(fā)展落后于壓力加工工藝,因此,先選用已有一定變形的中強鈦合金,如TiΟ6AlΟ4V,TiΟ5AlΟ2.5Sn等作為鑄造合金材料。這些合金至今還在廣泛應用。但隨著(zhù)鑄鈦工藝的發(fā)展和應用領(lǐng)域對鑄造鈦合金各方面性能要求的提高,以及鑄件結構復雜程度的加大,過(guò)去那種認為“所有的變形鈦合金都適合用作鑄造合金”的論點(diǎn)應加以修正。隨著(zhù)合金使用溫度和工作強度的提高,合金中所添加元素的數量和加入量也相應增加,但同時(shí)必須考慮到合金的鑄造性能、流動(dòng)性凝固區間結晶組織、力學(xué)性能等等,即合金的化學(xué)成分必須根據鑄造工藝的要求進(jìn)行調整。?
  
  三、結論?
  綜上所述,鈦合金因其優(yōu)良的性能在航空航天和其他領(lǐng)域有著(zhù)廣

【探討鈦合金的特性及其應用】相關(guān)文章:

鈦合金的特性及其應用03-01

透明質(zhì)酸鈉的基本特性及其在眼科的應用03-29

《內經(jīng)》“治未病”解讀及其應用探討03-26

高風(fēng)險下的激勵:對賭協(xié)議及其應用探討03-22

淺論納米材料的特性及應用03-01

探討熱力學(xué)參數及其在熱能動(dòng)力工程中的應用12-06

矩陣的分解及其應用03-07

EDA技術(shù)及其應用03-19

Z-元件特性與應用的擴展03-19

激情欧美日韩一区二区,浪货撅高贱屁股求主人调教视频,精品无码成人片一区二区98,国产高清av在线播放,色翁荡息又大又硬又粗视频