《钛及钛合金》课件.pptx
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1、钛及钛合金ppt课件contents目录钛及钛合金简介钛的物理与化学性质钛合金的种类与特性钛及钛合金的生产工艺钛及钛合金的应用案例未来展望与研究方向01钛及钛合金简介钛元素由英国化学家格雷戈尔于1791年首先发现,而钛金属在19世纪末才开始被用于工业生产。钛的发现钛是一种银白色的过渡金属,具有低密度、高熔点、良好的耐腐蚀性和优异的力学性能等特性。钛的特性钛的发现与特性根据钛与其他元素的组合,钛合金可以分为型、型和+型三类。钛合金具有高强度、良好的耐腐蚀性和疲劳性能,以及较低的弹性模量,使其在航空、航天、医疗等领域得到广泛应用。钛合金的种类与特性钛合金的特性钛合金的种类钛及钛合金的应用领域航空航
2、天领域由于钛合金的高强度和耐腐蚀性,使其成为制造飞机和火箭等航空航天器的重要材料。医疗领域由于钛合金对人体无毒无害,且具有良好的生物相容性,因此在医疗器械如人工关节、牙科植入物等方面得到广泛应用。化工领域钛及钛合金在强酸、强碱等苛刻的化学环境下仍能保持良好的耐腐蚀性,因此在化工设备、管道和容器制造中得到广泛应用。其他领域除了以上领域,钛及钛合金还在体育器材、珠宝首饰和汽车等领域得到应用,展现出其广泛的应用前景。02钛的物理与化学性质密度低高熔点良好的塑性导热系数低钛的物理性质01020304钛的密度约为4.5g/cm,比钢轻40%,但强度高。钛的熔点高达1668,具有较高的热稳定性。钛在低温下
3、不易脆化,易于加工成型。钛的热导率较低,具有良好的隔热性能。钛表面容易形成一层致密的氧化膜,具有很好的抗腐蚀性。钝化性钛容易与氧、氮、氢等元素发生反应,形成各种化合物。与其他元素的反应钛能与稀酸反应生成氢气,但与浓酸反应缓慢。与酸的反应钛在常温下可与强碱反应生成氢气。与碱的反应钛的化学性质在常温下,钛表面容易形成一层致密的氧化膜,能够保护内部不受腐蚀。在常温下钛不易被氧化在高温下,钛的氧化速度较慢,表现出较好的稳定性。在高温下钛的稳定性较好由于钛的钝化性和稳定性,它在海水和海洋环境中表现出较好的耐腐蚀性。对海水和海洋环境的耐腐蚀性较好例如在氢氟酸、热的浓硫酸、盐酸和磷酸等强酸中,钛具有较好的耐
4、腐蚀性。在某些介质中具有较好的耐腐蚀性钛的稳定性与耐腐蚀性03钛合金的种类与特性可分为钛合金、钛合金和+钛合金。按组织结构按用途按生产工艺可分为结构钛合金、耐蚀钛合金和功能钛合金。可分为铸造钛合金、变形钛合金和粉末冶金钛合金。030201钛合金的分类03Ti-5553具有优良的焊接性能和低温韧性,适用于低温环境下的结构部件。01TC4(Ti-6Al-4V)具有较高的强度、耐蚀性和生物相容性,广泛应用于航空航天、医疗等领域。02Ti-6242具有较好的高温强度和蠕变性能,适用于高温环境下工作的部件。常用钛合金的成分与特性钛合金具有较高的抗拉强度和屈服强度,能够承受较大的载荷。高强度钛合金在受力过
5、程中不易发生脆性断裂,能够吸收较大的能量。良好的塑性和韧性通过变形强化机制提高强度和硬度,但塑性有所降低。加工硬化现象显著为了消除加工硬化和内应力,需要进行退火处理。需要进行退火处理钛合金的机械性能与加工性能04钛及钛合金的生产工艺钛的冶炼方法主要有三种:电解法、熔盐法和真空法。电解法是利用氯化物和氟化物在电解槽中电解制得海绵钛,再经高温熔炼成锭。熔盐法是利用四氯化钛和镁在高温下反应生成钛和镁的混合物,再经分离、精炼得到纯钛。真空法是利用四氯化钛和氢气在高温、真空条件下反应生成钛和氯化氢,再经精炼得到纯钛。01020304钛的冶炼工艺真空熔炼是利用真空条件下的高温熔炼技术,将各种金属元素熔化并
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