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纯钛简介
工业纯钛是按照杂质元素的含量划分等X的。它具有X良的冲压工艺性能和焊接性能,对热处理及组织类型不敏感,在令人满意的塑性条件下具有一定的强度。它的强度主要取决于间隙元素氧、氮的含量。它在海水中具有高的抗腐蚀性能,但在无机酸中较差。一般用于制造在-253~350℃温度下工作的、受力不大的各种板材零件或锻件,也可制造铆钉线材和管材。
工业纯钛成分及特性
钛 Ti
含一定量的氧、氮、碳、硅、铁及其他元素杂质的α相钛。钛含量不低于98%、含有少量氧、氮、氢、碳、硅和铁等杂质的致密金属钛。氧、氮、碳、氢和硅属于间隙杂质元素,铁属于替代式β稳定元素。氧、氮、碳都能提高钛的室温抗拉强度,同时也会降低钛的塑性,因此钛中氧、氮、碳的含量都有比较严格的限制,特别是氧含量。氢在钛中的溶解度很小,氢与钛的反应是可逆的。氢对钛性能的主要影响表现为“氢脆”,当钛中氢含量达到一定量后,将会大大提高钛对缺口的敏感性,从而急剧地降低缺口试样的冲击韧性等性能。通常规定钛中氢含量不得X过0.015%。钛是现代宇宙航空科学,海洋科学和核能发电等尖端科学工业所不可缺少的材料。钛比一般金属轻48%,且韧性强,耐酸碱性、抗腐蚀、稳定性高,高强度,良好弹性等X点,符合人体工程系,钛对人体无毒,无任何辐射。
工业纯钛的典型牌号有:美国ASTM的Gr-1、Gr-2、Gr-3、Gr-4;日本JIS的classl、2、3;英国IMI的115、125、130、155、160;德国DIN的3.7025、3.7035、3.7055、3.7065。中国工业纯钛的材料牌号有变形工业纯钛TA1、TA2、TA3;铸造工业纯钛ZTAl、ZTA2、ZTA3。
工业纯钛一般应经过两次真空(其中至少一次是在真空自耗电极电弧炉中)熔炼,其铸件通常是在真空壳式炉中进行生产。工业纯钛既可承受热加工,也可承受冷加工。由于钛加热时容易吸收氧、氢和氮,使塑性降低并使性能变坏,所以在加热时必须注意使炉内的气氛保持中性或微弱氧化性气氛,尽量避免采用还原性气氛,更不允许使用氢气加热。可在通常的设备上进行锻造、挤压、轧制和拉伸等加工,其热加工的温度范围为800~900℃。进行冷加工时,当冷加工率达到一定值(如30%~60%)时,应进行中间退火。
工业纯钛的切削性类似于奥氏体不锈钢,但由于钛的化学活性高、导热性差,对刀具表面有较高的粘结倾向,因此具体切削工艺与钢应有所区别。采用锋利的工gorlg刀具、大进给量、较低的切削速度和溶油性冷却液,以及刚性强的工夹具,能顺利地进行切削加工。工业纯钛适合于各种焊接,焊缝区有极好的流动性。焊接方法很多,工业上应用广泛的是氩气保护电弧焊。
由于工业纯钛具有较好的综合性能和X异的耐蚀性能,使它成为许多工业部分不可缺少的结构材料。而作为生物植入材料,自60年代以来,已在临床上得到广泛应用。在所有的常用植入金属材料中,钛的生物相溶性好,而且由于其密度和弹性接近人骨,又无磁性,因而在不锈钢、钴铬钼合金和钛三大金属植入物材料中,钛是有发展前途的一种生物工程材料。钛的应用已解决了许多重大工程技术难题,促进了科技进步,带来了明显的经济效益,而钛的X异性能和巨大潜力,又展示了其应用的更广阔的前景。
