钛合金的牌号和分类有哪些?
钛合金的牌号、品种很多,超过100种。工业上可利用的用40-50种,最常用的也就十多种。其中包括各种不同品味工业纯钛和被精选出的钛合金,如Ti-6AL-4V,Ti-5AL-2.5Sn,Ti-2AL-1.5Mn,Ti-3AL-2.5V,Ti-6AL-2Sn-4Zr-2Mo,Ti-6AL-2Sn-4Zr-6Mo,Ti-8AL-1Mo-1V,Ti-13V-11Cr-3AL,Ti-15V—3Cr-3AL-Sn和Ti-10V-2Fe-3AL以及Ti-0.20Pd、Ti-0.3Mo-0.8Ni等。然而对大多数国家来说,前两个重要合金(Ti-6Al-4V;Ti-5Al-2.5Sn)是为最典型的,也是世界各国公认的。
一、按组织分类
钛合金一般是按其组织来命名的,即α钛合金(含近α钛合金)、β钛合金及(α+β)钛合金。中国国家标准中分别用TA、TB、TC作为字头表示钛合金的类型,然后跟着一个数字代表合金序号,如TA代表α型钛合金,TA7钛合金为Ti5Al-2.5Sn合金;TB代表β钛合金,TB2为Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al合金;TC代表α+β型合金,如TC4钛合金为Ti-6Al-4V合金。
α钛合金,主要含有α稳定元素,在室温稳定状态下,基本为α相的钛合金,如工业纯钛(TA0、TA1、TA2、TA3)和TA7(Ti-5Al-5Sn)。α钛合金主要应用于化工、石化和加工工业,在这些工业中首要考虑的是合金的耐腐蚀性能和可加工变形能力,工业纯钛(TA0-TA3四种),TA9钛合金含钯合金(TA9钛钯合金)和含少量的钼和镍合金(TA10钛钼镍合金)为首选。
近α钛合金,这类钛合金中加入少量β稳定元素,在室温稳定状态下,退火组织中包含少量β相或金属间化合物,一般不超过10%,如TA11(Ti-8Al-1Mo-1V),这是美国开发的钛合金,用于高温状态下使用,但铝含量高会导致热盐效应力腐蚀问题;TA15(Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr)是俄罗斯开发的BT20合金。TA11钛合金与TA15钛合金为相类似合金,后者降低了铝含量增加了锆,这样就保持耐热性并改善了热盐效应力腐蚀。α+化合物合金TA13(Ti-2.5CU)是英国开发的IMI230合金。
α+β钛合金,含有较多的β稳定元素,在室温稳定状态下,由α及β相所组成的钛合金。β含量一般为10%-50%。α+β钛合金有中等强度,并可热处理强化,但焊接性能较差。根据钼当量不同,此类合金又可分成马氏体型和过渡型。其中典型合金Ti-6Al-4V,该合金是美国水城兵工厂与1954年研制成的,广泛用于宇航工业,该合金产品占钛合金产量的55%-65%,可用于生产各种大规格航空锻件和零件,Ti-6Al-4V合金由于他具有优良的综合性能,研究的最为深入,使用的时间最长,应用的领域最广泛,所以该合金诞生半个世纪以来一直保持旺盛的生命力。中国牌号为TC4,美国钛金属公司所属Timet分部牌号为Ti-6Al-4V,美国活性金属公司为RMI6Al4V,英国钛金属公司为IMI318,俄罗斯为BT6,日本住友为ST-Al40,法国为TA6V,德国为LT31.
二、按强度分类
钛合金添加元素,利用钼当量[Mo1]ep和铝当量[Al]ep来表达:α与近α钛合金[Mo1]ep为12-13,[Al]ep为5-8;α+β钛合金[Mo1]ep为5-12,[Al]ep为6-30;β钛合金(亚稳合金)[Mo1]ep为12-25,[Al]ep为5-8。更适合设计者需要是按强度分类,可分为低强度、普通强度、中等强度、高强度、最高强度分类。
三、按用途分类
1、工业纯钛
工业纯钛是钛含量不低于99%,并含有少量铁、氧、碳、氮、氢等杂质的致密金属钛。杂质对纯钛的力学性能影响最明显的是氧、氮和铁,尤其是氧。氢与钛的反应是可逆的,氢对钛的性能影响主要表现为“氢脆”,通常规定氢含量不得超过0.03%-0.05%氢。工业纯钛在常温虽是密排六方晶格(α),但其轴比小(c/a=1.587),有较好的可加工性。纯钛的成型性能和焊接性能好,对热处理不敏感。
工业纯钛作为外科植入物金属材料已经列入ISO5832-2-1999国际标准,满足长期植入物的材料应有下列基本要求:抗腐蚀、生物相容、优越的抗拉强度、耐疲劳和有良好的韧性、弹性磨具、抗磨损以及令人满意的价格。
2、耐腐蚀钛合金
耐腐蚀钛合金适合于在强腐蚀性介质中应用,主要为低强合金。在非宇航领域中主要是利用耐腐蚀性能好这一优点。耐蚀钛合金提高了工业纯钛在还原性介质中(如盐酸、硫酸、磷酸、草酸和甲酸)的耐腐蚀能力,目前成熟的钛钼、钛钯、钛钼镍、钛镍、钛钽等合金。
钛钼合金是研究最早(1952年)的,他在还原性的盐酸中具有优异的耐腐蚀性,Ti-30Mo合金在沸腾的5%碳酸、沸腾的5%硫酸、沸腾10%磷酸、沸腾的10%醋酸和沸腾50%甲酸中,一般最大的腐蚀率为0.0254-0.0508mm/a.而纯钛在93.3℃的10%硫酸溶液中腐蚀率达到38.1-50.8mm/a;Ti-30Mo合金在氧化性介质中耐腐蚀性较差。由于加入高密度的钼铪合金的熔炼、加工和焊接带来一定的空难。由钛钼合金又派生除出了钛钼铌、钛钼锆、钛钼钯等耐腐蚀钛合金。
TA9钛钯合金在氧化性介质中具有优良的耐腐蚀性。对还原性介质也有一定的耐腐蚀能力,尤其能改善其在高氯离子浓度介质中的抗缝隙腐蚀能力。TA9钛合金含0.2%钯,TA9钛钯合金在5%沸腾硫酸中,可以使腐蚀率从48.26mm/a(工业纯钛)降低到0.508mm/a,耐腐蚀能力提高约95倍。该合金具有良好的加工、成型和焊接性能,但含有贵金属钯,成本高。
β钛合金,这类钛合金中含有足够多的β稳定元素,在适当冷却速度下室温组织全部为β相,通常又可分为可热处理β钛合金(亚稳定β钛合金)和稳定β钛合金。可热处理β钛合金,在淬火状况下有非常好的工艺塑性,可以进行板材冷成型,并能通过时效处理获得高达1300-1400MPa的室温抗拉强度。
TA10钛钼镍合金名义成分为Ti-0.3Mo-0.8Ni,是20实际70年代中期美国研究开发的Ti-12合金,是一种抗缝隙腐蚀的钛合金,该合金在300℃的抗拉强度比纯钛高一倍,抗还原性介质的腐蚀能力明显提高,在150-200℃的氯化物中不发生缝隙腐蚀。
钛镍合金(Ti-2Ni)在高温脱盐装置中的使用温度可达到200℃左右。
钛钽合金(Ti-5Ta)是俄罗斯以4204合金牌号、日本神户制钢以KS50Ta牌号生产的抗硝酸腐蚀的α型钛合金。该合金具有良好的工艺性能和焊接性能,在100-200℃流动的硝酸中腐蚀率低于0.1mm/a。已在硝酸回收装置和核燃料后处理工序得到了应用。
3、结构钛合金
按强度分类的低强度钛合金主要用于耐蚀环境,其他钛合金用于结构件,称结构钛合金。普通强度钛合金(约500MPa),主要包括工业纯钛、Ti-2Al-1.5Mn(TC1)、和Ti-3Al-2.5V(TA18),获得了广泛的应用。由于加工成型性能和可焊接性能好,合金用于制作各种航空板材零件和液压管等,以及自行车民用产品。中等强度钛合金(约900MPa)的典型合金是Ti-6Al-4V(TC4),广泛用于宇航钛合金工业。板材高强度钛合金是室温抗拉强度在1100MPa以上,由近β钛合金和亚稳定β钛合金组成,主要用来代替飞机结构中常用的高强度结构钢,其典型合金有了Ti-13V-11Cr-3Al、Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn和Ti-10V-2Fe-3Al合金等。
4、耐热钛合金
耐热钛合金是适合于在较高温度下长期工作的钛合金。它在整个工作温度范围内具有较高的瞬时个持久强度。室温下有较好的塑性、较好的蠕变抗力和良好的热稳定性。在室温与高温下均有好的抗疲劳性能。主要用来制造压压气机中的盘、叶片、进气机匣以及飞机构件。已得到应用的耐热钛合金固溶强化α+β型和近α型钛合金。能在500℃以下长期工作的α+β型耐热钛合金,他们都含有较多的α稳定元素,铝当量都在6以上。加入适当的β稳定元素,使合金在高温下不仅显示高的瞬时强度,而且具有足够的塑性,典型的合金有TC4(Ti-6Al-4V),TC6(Ti-6Al-2.5Mo-2Cr-0.5Fe-0.3Si)和TC11(Ti-6.5Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si)。在500℃以下长期工作的α型耐热钛合金,它们都含有少量α稳定元素。铝当量几乎都在7以上,在平衡状态下合金有更多的α相,因此这些合金在500℃以上具有更高的蠕变抗力和更好的抗疲劳性和断裂韧度。由于近α型合金具有这些优良的综合性能,而使其成为耐热合金的主要体系。典型的合金有Ti-8Al-1Mo-1V(美国Ti-811)、Ti6Al-2Zr-1Mo-1V(俄罗斯BT20)、Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo(美国Ti-6242)和Ti-5.5Al-3.5Sn-3Zr-1Nb-0.3Mo-0.3Si(英国IMI-829)。
5、低温钛合金
低温钛合金是适合于低温下使用的α和α+β钛合金。该类合金随温度的降低而增加、韧性随温度的降低而很少下降,可作低温结构件。低温钛合金发展趋势是将氧含量由0.2%(普通级)降至0.12%,形成极低间隙级钛合金(ELI)。能在超低温(<77K)下使用。典型的合金有Ti-5Al-2.5Sn(ELI)。美国上世纪60年代初研制的Ti-5Al-2.5Sn(ELI为美军标的MIL-9047),中国上世纪70年代末仿制成功该合金,称TA7钛合金,Ti-5Al-2.5Sn(ELI)合金特别适用于在-255℃的低温下工作的液体燃料储存容器。
合金钢的分类、牌号以及用途
一、合金钢的分类 合金钢根据其合金成分和性能的不同,大致可分为三个等级:低合金钢、中合金钢和高合金钢。二、牌号及用途 1. **低合金钢**:以Q345、Q390、Q460等为代表,这些钢材因其高强度而常用于大型建筑结构的构建,如桥梁和建筑物。2. **渗碳钢**:如20Cr和20CrMnTi,它们具有优异的耐磨...
合金钢的分类、牌号以及用途
合金钢的分类 合金钢根据其合金成分和性能提升,主要分为三个等级:低、中、高合金钢。其中,低合金钢以Q345、Q390、Q460等为代表,凭借其高强度,广泛应用于大型钢结构的构建,如桥梁、建筑物等。而对于那些需要耐磨性和加工便捷性的部分,渗碳钢如20Cr和20CrMnTi则是不二之选,它们在耐磨件制造中发挥...
合金钢是如何分类、如何编号的?
首先,按合金元素总的质量分数,将其分为低合金钢(Me<5%)、中合金钢(5%~10%)和高合金钢(Me>10%)。另外,根据主要合金元素种类,可分为锰钢、铬钢、硼钢等。按用途,合金钢分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢,根据正火后组织则有铁素体钢、奥氏体钢和莱氏体钢等。合金钢的编号规则...
钛合金的牌号和分类有哪些?
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硬质合金的种类,代号,应用范围是什么?
分类 1、钨钴类硬质合金 牌号由YG和平均含钴量的百分数组成。钨钴硬质合金,可用来切削铸铁、有色金属和非金属材料,亦可用做拉伸模、冷冲模、喷嘴、轧辊、顶锤、量具、刃具等耐磨工具和矿山工具。2、钨钛钴类硬质合金 牌号由YT和碳化钛平均含量组成。钨钛钴硬质合金具有较高的抗月牙洼磨损能力,适合...
硬质合金常用牌号及用途介绍
1.钨钴类硬质合金,主要成分为碳化钨和钴,其牌号结构是YG+数字。YG是硬、钴两字的拼音字头,数字表示粘结剂钴的质量分数。如YG8,表示含钴8%,余量为碳化钨的钨钴类硬质合金。2.钨钴钛类硬质合金,主要成分为碳化钨、碳化钛和钴,它是在钨钴类硬质合金基础上加入一定量的碳化钛而得到的,其...
铝合金分类及牌号
铝合金牌号和分类如下,1000系列铝合金代表是1050、1060 、1100系列,在所有系列中1000系列属于含铝量最多的一个系列,纯度可以达99.00%以上。2000系列铝合金代表是2024、2A16(LY16)、 2A02(LY6)。2000系列铝板的特点是硬度较高,其中以铜原属含量最高,大概在3-5%左右。2000系列铝棒属于航空铝材...
常用的硬质合金有哪几类
主要成分是碳化钨、碳化钛、碳化钽(或碳化铌)及钴。这类硬质合金又称通用硬质合金或万能硬质合金。其牌号由“YW”(“硬”、“万”两字汉语拼音字首)加顺序号组成,如 YW1。(2)常用硬质合金的牌号、成分、性能与应用(见下表)类别 牌号 化学成分 W\/% 性能 适用范围 钨钴类合金 YG3X 96.5 -...
硬质合金牌号主要有哪些?其相应作用是什么?并写出对应的新牌号?
合金分类 编辑 ①钨钴类硬质合金 主要成分是碳化钨(WC)和粘结剂钴(Co)。其牌号是由“YG”(“硬、钴”两字汉语拼音字首)和平均含钴量的百分数组成。例如,YG8,表示平均WCo=8%,其余为碳化钨的钨钴类硬质合金。一般钨钴类合金主要实用于:硬质合金刀具、模具以及地矿类产品。②钨钛钴类硬质...
有哪些常用合金牌号?
主要有磷铜,紫铜,黄铜.白铜,锡青铜,铝青铜,硅青铜,铍青铜,牌号如下:1. 铅黄铜\/铅青铜:C19150,C31400,C31600,C36000,C33500,UH-12,C19160,C18700等。2. 磷青铜:Hsn62-1,Qsn4-3,Qsn5-5-5,Qsn6.5-0.1,Qsn4-0.3,Qsn4-4-2.5,Qsn4-4-4,QSn7-0.2,QSn6-6-...
励诗福卡: 我国工业纯钛按GB/T3260-1994《钛及钛合金牌号和化学成份》的规定共分为TAO、TA1、TA2、TA3四级.美国ASTM定为Gr1、Gr2、Gr3、Gr4四级,日本JIS标准分为1种、2种、3种、4种四级. 另:按照合金在平衡和亚稳定状态的相组成,钛合金可分为α、近α、α+ß、近ß、ß等五类;但习惯上将钛合金分为α、α+ß和ß三大类.若按照使用性能特点,则可分为结构钛合金、耐热(热强)钛合金和抗钛合金等类.我国钛合金国标牌号中,TA系列代表α型钛合金;TB系列代表ß型钛合金;TC系列代表α+ß型钛合金.
亭湖区17090176332: 钛合金的分类有哪些? ?
励诗福卡: 钛合金的分类:稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素,又可分同晶型和共析型二种.前者有钼、铌、钒等;后者有铬、锰、铜、铁、硅等.
亭湖区17090176332: 钛合金的品种有哪些? - ?
励诗福卡: 钛合金分类α钛合金 钛合金它是α相固溶体组成的单相合金,不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下,均是α相,组织稳定,耐磨性高于纯钛,抗氧化能力强.在500℃~600℃的温度下,仍保持其强度和抗蠕变性能,但不能进行热处...
亭湖区17090176332: 有哪些钛合金 - ?
励诗福卡: 钛合金牌号列表: TAD TA0 TA1 TA2 TA3 TA4 TA5 TA6 TA7 TA7 TA9 TA10 TB2 TB3 TB4 TC1 TC2 TC3 TC4 TC6 TC9 TC10 TC11 TC12
亭湖区17090176332: 钛合金的用途 - ?
励诗福卡: 钛合金按组织可分三类.(1钛中加入铝和锡元素.2钛中加入铝铬钼钒等合金元素.3钛中加入铝和钒等元素.)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...
亭湖区17090176332: 钛合金的用途以及种类? - ?
励诗福卡: 钛合金的分类钛是同素异构体,熔点为1720℃,在低于882℃时呈密排六方晶格结构,称为α钛;在882℃以上呈体心立方品格结构,称为β钛.利用钛的上述两种结构的不同特点,添加适当的合金元素,使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到...
亭湖区17090176332: 钛合金管的钛合金分类 - ?
励诗福卡: 钛合金按用途可分为耐热合金、高强合金、耐蚀合金(钛-钼,钛-钯合金等)、低温合金以及特殊功能合金(钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金)等.典型合金的成分和性能见表.
亭湖区17090176332: 谁能提供钛合金的具体参数包括硬度、抗拉强度、密度等等,合金种类越 ?
励诗福卡: 钛合金按组织可分三类.(1钛中加入铝和锡元素.2钛中加入铝铬钼钒等合金元素.3钛中加入铝和钒等元素.)钛合金具有强度高而密度又小,机械性能好,韧性和抗蚀性...
亭湖区17090176332: TA1, TA2, TA3, TC4的区别是什么呢? - ?
励诗福卡: TA2,TA3,TC4同属于国标钛合金,执行标准:GB/T 2965-2007 工业纯钛按其杂质含量的不同,分为TA1、TA2和TA3三个牌号.这三种工业纯钛的间隙杂质元素是逐渐增加的,故其机械强度和硬度也随之逐级增加,但塑性、韧性相应下降. 工业...
亭湖区17090176332: tc4钛合金化学成分有哪些 - ?
励诗福卡: 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 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.