鈦合金的性能：鈦是一種新型金屬，鈦的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質(zhì)含量有關(guān)，最純的碘化鈦雜質(zhì)含量不超過0.1％，但其強(qiáng)度低、塑性高。99.5％工業(yè)純鈦的性能為：密度ρ=4.5g/cm3，熔點為172矽鈦合金耐磨地坪5℃，導(dǎo)熱系數(shù)λ=15.24W/(m.K)，抗拉強(qiáng)度σb=539MPa，伸長率δ=25％，斷面收縮率ψ=25％，彈性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195。 　　 

(1)熱強(qiáng)度高
  　　使用溫度比鋁合金高幾百度，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，而鋁合金在150℃時比強(qiáng)度明顯下降。鈦合金的工作溫度可達(dá)500℃，鋁合金則在200℃以下。
  (2)抗蝕性好
  　　鈦合金在潮濕的大氣和海水介質(zhì)中工作，其抗蝕性遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼；對點蝕、酸蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強(qiáng)；對堿、氯化物、氯的有機(jī)物品、硝酸、硫酸等有優(yōu)良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質(zhì)的抗蝕性差。
  (3)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。
  (4)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)。含碳量大于0.2％時，會在鈦合金中形成硬質(zhì)TiC；溫度較高時，與N作用也會形成TiN硬質(zhì)表層；在600℃以上時，鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層；氫含量上升，也會形成脆化層。吸收氣體而產(chǎn)生的硬脆表層深度可達(dá)0.1～0.15 mm，硬化程度為20％～30％。鈦的化學(xué)親和性也大，易與摩擦表面產(chǎn)生粘附現(xiàn)象。
  (5)導(dǎo)熱系數(shù)小、彈性模量小
  　　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)長桿和薄壁件，切削時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。

鈦是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬，鈦合金因具有比強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點   而被廣泛用于各個領(lǐng)域。鈦無毒、質(zhì)輕、強(qiáng)度高且具有優(yōu)良的生物相容性，是非常理想的金屬材料，它的 耐熱性、強(qiáng)度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性均較好，而成為工業(yè)中的王牌合金。

鈦合金特性：密度?。?.5kg/m3）、熔點高（1660℃）、耐腐蝕性強(qiáng)、比強(qiáng)度高、塑性好，還可以通過合 金化及熱處理的辦法制造出力學(xué)性能高的各種合金,是較為理想的航天工程結(jié)構(gòu)材料,鈦合金應(yīng)用舉例:工業(yè)上除采用工業(yè)純鈦制造零件以外，大量使用的是鈦合金。它在航空、航天、化工、造船等工業(yè)部門獲得日益廣泛的應(yīng)用,制造燃?xì)廨啓C(jī)部件。

鈦在石油、化工等部門的應(yīng)用 使用部門用途

石油化工 反應(yīng)器、壓力容器、熱交換器、分離器配管、蒸餾塔頂凝縮器內(nèi)襯等。 

化學(xué)工業(yè) 蒸餾塔、反應(yīng)器、壓力容器、熱交換器、過濾器、測量儀器、汽輪機(jī)葉片、泵、閥、管道、氯堿生產(chǎn)電極、合成塔內(nèi)襯、其它耐酸設(shè)備內(nèi)襯 

造紙工業(yè) 攪拌器、漂白塔、加熱鍋、反應(yīng)塔配管。 

紡織工業(yè) 連續(xù)漂白機(jī)、蒸餾塔、反應(yīng)槽、冷凝器、熱交換管、離心分離機(jī)、噴絲頭、閥、泵。

冶金工業(yè) 煉鋼吸氣劑、合金添加劑、超導(dǎo)合金材料、電解高純金屬（如鈉、鎳、鈷）的陰極板和電鍍槽等。

海水淡化和發(fā)電廠熱交換器、冷凝器、供水加熱器、管道、其它接觸海水的設(shè)備。 

艦艇工業(yè)艦艇外殼、甲板、閥、翼、快艇推進(jìn)器、傳動軸、蒸汽機(jī)、深潛艇壓力艙、開發(fā)海洋設(shè)備。 

其它超高真空鈦泵、醫(yī)療和矯形器械、人工關(guān)節(jié)、制藥和食品工業(yè)設(shè)備。

鈦合金熱處理           

   常用的熱處理方法有退火、固溶和時效處理。退火是為了消除內(nèi)應(yīng)力、提高塑性和組織穩(wěn)定性，以獲得較好的綜合性能。通常α合金和（α＋β）合金退火溫度選在（α＋β）─→β相轉(zhuǎn)變點以下120～200℃；固溶和時效處理是從高溫區(qū)快冷,以得到馬氏體α′相和亞穩(wěn)定的β相,然后在中溫區(qū)保溫使這些亞穩(wěn)定相分解，得到α相或化合物等細(xì)小彌散的第二相質(zhì)點，達(dá)到使合金強(qiáng)化的目的。通常(α＋β)合金的淬火在(α＋β)─→β相轉(zhuǎn)變點以下40～100℃進(jìn)行，亞穩(wěn)定β合金淬火在(α＋β)─→β相轉(zhuǎn)變點以上40～80℃進(jìn)行。時效處理溫度一般為450～550℃。

 總結(jié)，鈦合金的熱處理工藝可以歸納為：

?。?）消除應(yīng)力退火：目的是為消除或減少加工過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。防止在一些腐蝕環(huán)境中的化學(xué)侵蝕和減少變形。 

    （2）完全退火：目的是為了獲得好的韌性，改善加工性能，有利于再加工以及提高尺寸和組織的穩(wěn)定性。 

    （3）固溶處理和時效：目的是為了提高其強(qiáng)度，α鈦合金和穩(wěn)定的β鈦合金不能進(jìn)行強(qiáng)化熱處理，在生產(chǎn)中只進(jìn)行退火。α+β鈦合金和含有少量α相的亞穩(wěn)β鈦合金可以通過固溶處理和時效使合金進(jìn)一步強(qiáng)化。

 　　此外，為了滿足工件的特殊要求，工業(yè)上還采用雙重退火、等溫退火、β熱處理、形變熱處理等金屬熱處理工藝。 

      極好的彈性，廣泛應(yīng)用于航空航天、電子電器、儀器儀表、大型電站、通信、計算機(jī)、汽車、礦山、石油、機(jī)械零件、電子元件、開關(guān)、電子元器件、電子材料、設(shè)備材料、通用零部件、波紋管、振動膜片、過熱聯(lián)接件和插口、套筒等。該合金在固溶處理后塑性良好，易于輾壓及加工成型各種形狀復(fù)雜的零件；在經(jīng)時效處理后，可獲得比一般鎳鈦合金、鎳鈹鈦合金、15333鈦合金、鈹銅、3J1、3J58以及其它金屬合金等精密合金更高的力學(xué)、彈性等綜合性能；同時還具有良好的導(dǎo)電性、焊接性、抗腐蝕性、耐疲勞性；在高達(dá)370℃高溫下亦具有鈹銅所達(dá)不到的高彈性和高導(dǎo)電性，適用于制造在370℃以下工作的膜片、高溫彈簧和導(dǎo)電彈簧。           

① 比強(qiáng)度(抗拉強(qiáng)度/密度)高,抗拉強(qiáng)度可達(dá)100～140kgf/mm2，而密度僅為鋼的60%。 

② 中溫強(qiáng)度好,使用溫度比鋁合金高幾百度，在中等溫度下仍能保持所要求的強(qiáng)度,可在450～500℃的溫度下長期工作。 

③ 耐蝕性好,在大氣中鈦表面立即形成一層均勻致密的氧化膜，有抵抗多種介質(zhì)侵蝕的能力。通常鈦在氧化性和中性介質(zhì)中具有良好的耐蝕性，在海水、濕氯氣和氯化物溶液中的耐蝕性能更為優(yōu)異。但在還原性介質(zhì)，如鹽酸等溶液中，鈦的耐蝕性能較差。 

④ 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。 

⑤ 彈性模量低，熱導(dǎo)率小，無鐵磁性

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