钛牌号对照表.doc
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1、-_钛牌号对照表 2007-06-07 11:25中国 美 国 俄 罗斯 TAD 碘化钛 Grade1 1 号纯钛 BT1-00 工业纯钛 TA1 工业纯钛 Grade2 2 号纯钛 BT1-0 工业纯钛 TA2 工业纯钛 Grade3 3 号纯钛 OT4 -0 Ti-0.8Al-0.7Sn TA3 工业纯钛 Grade4 4 号纯钛 OT4 -1 Ti-2Al-1.5Mn TA4 Ti-3Al Grade5 Ti-6Al-4V OT4 Ti-3Al-1.5Mn TA5 Ti-4Al-0.005B Grade6 Ti-5Al-2.5V BT5 Ti-5Al TA6 Ti-5Al Grade7
2、Ti-0.2Pd BT5 -1 Ti-5Al-2.5Sn TA7 Ti-5Al-2.5Sn Grade9 Ti-3Al-2.5V BT6 Ti-6Al-4V TA8 Ti-5Al-2.5Sn-3Cu-1.5Zr Grade10 Ti-11.5Mo-4.5Sn-6Zr BT6c Ti-6Al-4V TC1 Ti-2Al-1.5Mn Grade11 Ti-0.2Pd BT3 -1 Ti-6Al-1.5Cr-2.5Mo-0.5Fe-0.3Si TC2 Ti-3Al-1.5Mn Grade12 Ti-0.3Mo-0.75Ni BT9 Ti-6.5Al-3.5Mo-0.3Si TC3 Ti-4Al-4V
3、 A-1 Ti-5Al-2.5Sn BT/4 Ti-5Al-3Mo-1.5V TC4 Ti-6Al-4V A-3 Ti-6Al-2Nb-1Ta BT16 Ti-2.8Al-5Mo-5V TC6 Ti-6Al-1.5Cr-2.5Mo-0.5Fe-0.3Si A-4 Ti-8Al-1Mo-1V BT18 Ti-8Al-0.6Mo-11Zr-1Nb TC7 Ti-6Al-0.6Cr-0.4Fe-0.4Si-0.01B AB-1 Ti-6Al-4V BT19 Ti-3Al-5.5Mo-3.5V-5.5Cr-1Zr TC9 Ti-6.5Al-3.5Mo-2.5Sn-0.3Si AB-3 Ti-6Al-6
4、V-2Sn BT20 Ti-6Al-1.5Mo-1.5V TC10 Ti-6Al-6V-2Sn-0.5Cu-0.5Fe AB-4 Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo BT22 Ti-5.5Al-5V-5Mo-1.5Cr-1.0Fe TC11 Ti-6Al-3.5Mo-1.5Zr-0.3Si AB-5 Ti-3Al-2.5V T-3B Ti-4Al-2V TB2 Ti-5Mo-5V-3Cr-3Al B-1 Ti-3Al-13V-11Cr T-7M Ti-2Al-_1钛合金 以钛为基加入其他合金元素组成的合金称作钛合金。钛合金具有密度低、比强度高、抗腐 蚀性能好、工艺性能好等优点,是较为理想的航
5、天工程结构材料。 研究范围: 钛合金可分为结构钛合金和耐热钛合金,或 型钛合金、 型钛合金和 型钛合金。研 究范围还包括钛合金的成形技术、粉末冶金技术、快速凝固技术、钛合金的军用和民用等。应用: 钛合金是一种新型结构材料,它具有优异的综合性能,如密度小(4.5gcm-3),比强度 和比断裂韧性高,疲劳强度和抗裂纹扩展能力好,低温韧性良好,抗蚀性能优异,某些钛合 金的最高工作温度为 550C,预期可达 700C。因此它在航空、航天、化工、造船等工业部 门获得日益广泛的应用,发展迅猛。轻合金、钢等的(0.2/密度)与温度的关系,钛合金的 比强高于其他轻金属、钢和镍合金,并且这一优势可以保持到 50
6、0C 左右,因此某些钛合金 适于制造燃气轮机部件。钛产量中约 80%用于航空和宇航工业。例如美国的 B-1 轰炸机的机 体结构材料中,钛合金约占 21%,主要用于制造机身、机翼、蒙皮和承力构件。F-15 战斗 机的机体结构材料,钛合金用量达 7000kg ,约占结构重量的 34%。波音 757 客机的结构件, 钛合金约占 5%,用量达 3640 kg。麦克唐纳道格拉斯(Mc-Donnell-Dounlas)公司生产的 DC10 飞机,钛合金用量达 5500kg,占结构重量的 10%以上。在化学和一般工程领域的钛用 量:美国约占其产量的 15%,欧洲约占 40%。由于钛及其合金的优异抗蚀性能,良
7、好的力 学性能,以及合格的组织相容性,使它用于制作假体装置等生物材料。 特点: 钛金属的密度较小,为 4.5g/cm3,仅为铁的 60%,通常与铝、镁等被称为轻金属,其相应-_的钛合金、铝合金、镁合金则称为轻合金。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性, 相继对钛合金材料进行研究开发,并且得到了实际应用。 钛是二十世纪五十年代发展起 来的一种重要的结构金属,钛合金因具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高、易焊接等特点而 被广泛用于各个领域,尤其是强度高、易焊接性能有利于高尔夫杆头的制造。 第一个实用的钛合金是 1954 年美国研制成功的 Ti-6Al(铝)-4V(矾)合金。Ti-6Al-4V 合金
8、在耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性方面均达到较好 水平。Ti-6Al-4V 合金使用量已占全部钛合金的 7585%。许多其它合金可以看作是 Ti-6Al- 4V 合金的改型。 目前,世界上已研制出的钛 合金有数百种,最著名的合金有二十至三十种,例如,有 Ti-6Al-4V、Ti-5Al- 2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、Ti-811、Ti-6242、Ti-1023、Ti-10-5- 3、Ti-1100、BT9、BT20、IMI829、IMI834 等;用于球杆制造的有 10-2-3,SP700,15-3-3- 3(
9、通常所说的 钛),22-4,DAT51。 钛合金可以分为 、+、 型合金及钛铝金属间化合物(TixAl,此处 x=1 或 3)四类 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,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质.还有抗磨性差,生产工艺复杂. titanium alloys 以钛为基加入其他元素组成的合金。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
10、量已达 4 万余吨,钛合金牌号近 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。 中国于 1956 年开始钛和钛合金研究;60 年代中期开始钛材的工业化生产并研制成 TB2 合金。 特点 钛合金与其他金属材料相比,有
11、下列优点:比强度(抗拉强度密度)高(见图),抗拉强度可达 100140kgf/mm2,而密度仅为钢的 60。 中温强度好,使用温度比铝合金高几百度,在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在 450500的温度下长期工作。耐蚀性好,在大气中钛表面立即形 成一层均匀致密的氧化膜,有抵抗多种介质侵蚀的能力。通常钛在氧化性和中性介质中具有良好的耐蚀性,在海水、湿氯气和氯化物溶液中的耐蚀性能-_更为优异。但在还原性介质,如盐酸等溶液中,钛的耐蚀性能较差。低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如 TA7,在-253下还能保持一定的塑性。 弹性模量低,热导率小,无铁磁性。 合金元素 钛有两种同质异晶体:882以下
12、为密排六方结构 钛,882以上为体心立方的 钛。合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类:稳定 相、提高相转变温度的元素为 稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素,它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹 性模量有明显效果。稳定 相、降低相变温度的元素为 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。对相变温度影响不大的元素为中性元素,有锆、锡等。 氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在 相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮的含量分 别在 0.150.2和 0.040.05以下。氢在
13、 相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物,使合金变脆。通常钛合金中氢含量控制在 0.015 以下。氢在钛中的溶解是可逆的,可以用真空退火除去。 类别 钛合金根据相的组成可分为三类: 合金,(+)合金和 合金,中国分别以 TA、TC、TB 表示。 合金含一定量的稳定 相的元素,平衡状态下主要由 相组成。 合金比重小,热强性好、具有良好的焊接性和优异的耐蚀性,缺点是室温强度 低,通常用作耐热材料和耐蚀材料。 合金通常又可分为全 合金(TA7) 、近 合金 (Ti-8Al-1Mo-1V)和有少量化合物的 合金(Ti-2.5Cu)。 (+) 合金含一定量的稳定 相和 相的元素,平衡状态下合金
14、的组织为 相和 相。()合金有中等强度、并可热处理强化,但焊接性能较差。()合金 应用广泛,其中 Ti-6Al-4V 合金的产量在全部钛材中占一半以上。 合金含大量稳定 相的元素,可将高温 相全部保留到室温。 合金通常又可分为可热处理 合金(亚稳定 合金和近亚稳定 合金)和热稳 定 合金。可热处理 合金在淬火状态下有优异的塑性,并能通过时效处理使抗拉强度达到 130140kgf/mm2。 合金通常作高强度高韧性材料使用。 缺点是比重大,成本高,焊接性能差,切削加工困难。 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
15、忆合金)等。 典型合金的成分和性能见表。 热处理 钛合金通过调整热处理工艺可以获得不同的相组成和组织。一般认为细小等轴组织具有较好的塑性、热稳定性和疲劳强度;针状组织具有较高的 持久强度、蠕变强度和断裂韧性;等轴和针状混合组织具有较好的综合性能。 常用的热处理方法有退火、固溶和时效处理。退火是为了消除内应力、提高塑性和组织稳定性,以获得较好的综合性能。通常 合金和()合 金退火温度选在() 相转变点以下 120200;固溶和时效处理是从高温区快冷,以得到马氏体 相和亚稳定的 相,然后在中温区保温使这 些亚稳定相分解,得到 相或化合物等细小弥散的第二相质点,达到使合金强化的目的。通常()合金的淬
16、火在() 相转变点以下 40100 进行,亚稳定 合金淬火在() 相转变点以上 4080进行。时效处理温度一般为 450550。此外,为了满足工件的特殊要求,工业上还采用 双重退火、等温退火、 热处理、形变热处理等金属热处理工艺。-_有色金属材料性能及应用简介有色金属材料性能及应用简介一、一、 钛及钛合金钛及钛合金1、常用的钛及钛合金牌号及化学成分 工业纯钛中国牌号:中国牌号: FeFe C C N N H H O O SiSiTA1ELI 0.100.10 0.03 0.012 0.008 0.100.10 TA1 0.200.20 0.08 0.03 0.015 0.180.18TA1-1
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