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鈦金屬的優(yōu)異性能

來源: | 作者:bjtxljs | 發(fā)布時(shí)間: 2018-03-04 | 7637 次瀏覽 | 分享到:

一、密度小，比強(qiáng)度高
　　金屬鈦的密度為4.51g/cm3,高于鋁而低于鋼、銅、鎳，但比強(qiáng)度位于金屬之首。
　　二、耐腐蝕性能
　　鈦是一種非?；顫姷慕饘?，其平衡電位很低，在介質(zhì)中的熱力學(xué)腐蝕傾向大。但實(shí)際上鈦在許多介質(zhì)中很穩(wěn)定，如鈦在氧化性、中性和弱還原性等介質(zhì)中是耐腐蝕的。這是因?yàn)殁伜脱跤泻艽蟮挠H和力，在空氣中或含氧的介質(zhì)中，鈦表面生成一層致密的、附著力強(qiáng)、惰性大的氧化膜，保護(hù)了鈦基體不被腐蝕。即使由于機(jī)械磨損也會(huì)很快自愈或重新再生。這表明了鈦是具有強(qiáng)烈鈍化傾向的金屬。介質(zhì)溫度在315℃以下鈦的氧化膜始終保持這一特性。
　　為了提高鈦的耐蝕性，研究出氧化、電鍍、等離子噴涂、離子氮化、離子注入和激光處理等表面處理技術(shù)，對鈦的氧化膜起到了增強(qiáng)保護(hù)性作用，獲得了所希望的耐腐蝕效果。針對在硫酸、鹽酸、甲胺溶液、高溫濕氯氣和高溫氯化物等生產(chǎn)中對金屬材料的需要，開發(fā)出鈦-鉬、鈦-鈀、鈦-鉬-鎳等一系列耐蝕鈦合金。鈦鑄件使用了鈦-32鉬合金，對常發(fā)生縫隙腐蝕或點(diǎn)蝕的環(huán)境使用了鈦-0.3鉬-0.8鎳合金或鈦設(shè)備的局部使用了鈦-0.2鈀合金，均獲得了很好的使用效果。
　　三、耐熱性能好
　　新型鈦合金可在600℃或更高的溫度下長期使用。
　　四、耐低溫性能好
　　鈦合金TA7（Ti-5Al-2.5Sn），TC4（Ti-6Al-4V）和Ti-2.5Zr-1.5Mo等為代表的低溫鈦合金，其強(qiáng)度隨溫度的降低而提高，但塑性變化卻不大。在-196-253℃低溫下保持較好的延性及韌性，避免了金屬冷脆性，是低溫容器，貯箱等設(shè)備的理想材料。
　　五、抗阻尼性能強(qiáng)
　　金屬鈦受到機(jī)械振動(dòng)、電振動(dòng)后，與鋼、銅金屬相比，其自身振動(dòng)衰減時(shí)間最長。利用鈦的這一性能可作音叉、醫(yī)學(xué)上的超聲粉碎機(jī)振動(dòng)元件和高級(jí)音響揚(yáng)聲器的振動(dòng)薄膜等。
　　六、無磁性、無毒
　　鈦是無磁性金屬，在很大的磁場中也不會(huì)被磁化，無毒且與人體組織及血液有好的相溶性，所以被醫(yī)療界采用。
　　七、抗拉強(qiáng)度與其屈服強(qiáng)度接近
　　鈦的這一性能說明了其屈強(qiáng)比（抗拉強(qiáng)度/屈服強(qiáng)度）高，表示了金屬鈦材料在成形時(shí)塑性變形差。由于鈦的屈服極限與彈性模量的比值大，使鈦成型時(shí)的回彈能力大。
　　八、換熱性能好
　　金屬鈦的導(dǎo)熱系數(shù)雖然比碳鋼和銅低，但由于鈦優(yōu)異的耐腐蝕性能，所以壁厚可以大大減薄，而且表面與蒸汽的換熱方式為滴狀冷凝，減少了熱組，太表面不結(jié)垢也可減少熱阻，使鈦的換熱性能顯著提高。
　　九、彈性模量低