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磨光钛棒

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    "(一)钛的性质

钛的外观与钢极为相似,密度为4.51克/厘米3,不足钢的60%,是难熔金属中密度*低的金属元素。

钛在常温下的空气中十分稳定。当加热到400~550℃时,则在表面生成一层牢固的氧化膜,起防止进一步氧化的保护作用。钛吸收氧、氮、氢的能力很强,这类气体是对金属钛十分有害的杂质,即使含量甚微(0.01%~0.005%)也能严重影响它的力学性能。

钛的力学性质即通称的机械性能与纯度十分相关。高纯钛具有优良的机加工性能,延伸率、断面收缩率均佳,但强度低,不适合作结构材料。工业纯钛含有适量的杂质,具有较高的强度和可塑性,适宜制作结构材料。

在钛的化合物中以二氧化钛(TiO2)*有实用价值。Ti02对人体呈惰性,无毒害,它具有一系列优良的光学性质。Ti02不透明,光泽度与白度高,折射率与散射力大,遮盖力强、分散性好,制成的颜料为白色粉末,俗称钛白,应用甚广。

(二)钛的应用

1.钛及其合金的应用

致密金属钛由于质量轻,比铝合金强度高,能在高温下保持比铝为高的强度而受到航空工业的高度重视。鉴于钛的密度为钢的57%,其比强度(强度/重量比或强度/密度比皆称比强度)高,抗腐蚀、抗氧化、抗疲劳能力均强,钛合金的3/4用作以航空结构合金为代表的结构材料,1/4主要用作耐蚀合金。

钛合金有低强高塑性、中强和高强之分,为200(低强)~1300(高强)兆帕,但大体上可以把钛合金看作是高强合金。它们比被认为是中强的铝合金的强度为高,在强度上已完全可以取代某些型号的钢材。与铝合金在150℃以上的温度下强度迅速下降相比,某些钛合金在600℃仍能保持良好的强度。

除强度外,按用途还可分为耐热、耐蚀、低温及特殊功能(如TiNi形状记忆合金、TiFe贮氢合金)等钛合金,按相组成可分为α、α+β和β及近α、亚稳定等数种类型。至今投入生产的合金牌号已超过100种,工业上广泛应用的只有10余种。其中作结构合金用的Ti-6Al-4V在钛合金的整个销售市场中占60%,居主导地位,其次是Ti-5Al-2.5Sn,它的长期工作温度可达500℃(强度为780~980兆帕)。

但是,钛有两个主要因素使这个资源丰富的元素不能成为常用金属。首先是成本。按美国的市场价格,每磅(1磅=0.45千克)钛锭坯8~12美元,铝锭为1.00~1.30美元/磅,碳素钢为0.20~0.40美元/磅。但主要因素是钛本身的活性极强,很难处理。炉内气氛必须严格控制,焊接须在惰性气氛内进行。金属钛的活性高、热导率低、变形抗力大、常温可塑性差,变形过程中不但易与模具粘结,特别在机加工时有刀具和磨料粘结到热的加工表面的倾向,使标准结构件的制造产生大量废钛屑,即所谓的残钛。一般锻造钛锭加工可产生70%的残钛,有时这一数字可高达90%。

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