结构钛合金的性能特点及应用

揭晓时间：2017-10-30 15:31

机械制造、石油化工等许多方面。。。。。在应用中，，，，，航空工业用量居首位，，，，，以美国F—15飞机为例，，，，，主要用于制作机翼、水平尾、笔直尾、升降架和进气道等。。。。。另外，，，，，结构钛合金还可以做机翼骨架、机座、发念头舱等，，，，，在油管、铆钉、紧固件上的应用也在增添。。。。。它在航天工程上主要用作压力容器(贮存压缩空气或液体推进剂)、星箭毗连带、固体发念头壳体、种种蒙皮、构件和辐射冷却式喷管等。。。。。

在舰船上的应用，，，，，前苏联1970年制作了1艘全钛壳体的核动力攻击潜艇，，，，，以后又制作了4艘，，，，，每艘用钛合金3500t。。。。。1982年制成“台风号”钛壳核潜艇，，，，，每艘用钛合金9000t。。。。。从而突破了只限于鱼雷发射筒、深潜器等用钛的时势。。。。。结构钛合金在通例武器上用量不大，，，，，主要用于火炮、枪械和其他辅助装备上。。。。。

自60年月最先，，，，，钛合金在造船工业上获得应用。。。。。前苏联和美国都拥有自成系列的船用钛合金，，，，，如前苏联的48—T系列钛合金、48—T2、48—T3、48—T4、48—T5、48—T7等；；；；美国船用钛合金有：Ti—5Al—2.5Sn，，，，，Ti—6Al—4V，，，，，Ti—6Al—6V—2Sn，，，，，Ti—8Al—1Mo—1V和Ti—6Al—2Nb—1Ta—0.8Mo等；；；；中国船用钛合金始于60年月末期，，，，，用量较少，，，，，没有形成自己的船用钛合金系列。。。。。为适合设计者需要，，，，，结构钛合金按强度分类。。。。。凭证质料的使用要求，，，，，对结构钛合金牌号举行选择时，，，，，必需思量所需要的强度、成形种类、耐蚀性、焊接性和本钱等因素。。。。。按强度可分为低强度(<750MPa)、中强度(750～1000MPa)和高强度(>1000MPa)3种，，，，，表中列出了最通用的种种强度规模的结构钛合金。。。。。

在低强度结构钛合金中，，，，，适用的主要是Ti—3Al—2．5V和Ti—2A1—1．5Mn等合金。。。。。在中强度结构钛合金中，，，，，适用的主要是Ti—5Al—4V和Ti—6Al—4V等合金。。。。。Ti—6Al—4V合金使用最普遍，，，，，用量也最大。。。。。需要中强度合金板时，，，，，选用Ti—5Al—4V，，，，，但冷成形性能差，，，，，需要举行热成形。。。。。高强度结构钛合金适合制作大截面锻件，，，，，如前翼横梁、纵梁、升降架等。。。。。这些部件都需要有高强度、高韧性、高淬透性等综合性能，，，，，因此，，，，，生长了高β稳固元素的α+β高强度合金和近β高强度合金。。。。。

由于α+β型结构钛合金在高强状态下，，，，，断裂韧性差，，，，，可淬透深度�。。。。。�，，人们的注重力集中到研制β和近β型结构钛合金。。。。。近β型钛合金的特点是：它兼有亚稳固β型钛合金的高强度、高韧性和高淬透性，，，，，同时又兼有α+β型钛合金的拉伸延性和弹性模量，，，，，还具有热变形温度低、热变形抗力小等特征。。。。。该类合金的高强度、高韧性和高淬透性提高了却构件的结构效益和可靠性。。。。。早期研制的β型和近β型合金主要有：

(1)美国的Ti—13V—11Cr—3Al、Ti—11.5Mo—6Zr—4.5Sn(βⅢ)和Ti—3Al—8V—6Cr—4Mo—4Zr(βC)等。。。。。

(2)前苏联的Ti—3Al—7Mo—11Cr、Ti—3Al—5Mo—6V—11Cr和Ti—2Al—8.5Mo—8.5V—1.2Fe—1.2Cr等。。。。。

(3)中国的Ti—5Mo—5V—8Cr—3Al、Ti—10Mo—8V—1Fe—3.5Al和Ti—4Al—7Mo—2Fe—1Zr等。。。。。70～90年月，，，，，各国主要研究开发了Ti—10V—2Fe—3Al、Ti—15V—3Al—3CI—3Sn、Ti—5Mo—5V—2Cr—3Al和Ti—5A1—5Mo—5V—1Fe—1Cr等。。。。。除Ti—15V—3Al—3Cr—3Sn为板材合金外，，，，，其余3种合金均为锻件合金。。。。。

中常温(—60～400℃)下作为承力构件使用的钛合金。。。。。主要为顺应飞机机体结构件的需要生长起来的，，，，，随后扩大应用在火箭、卫星、武器和舰船等领域。。。。。在飞机机体结构件上的应用始于1950年左右，，，，，50年来获得了迅速的生长。。。。。美国第三代超音速战斗机F—14、F—15和幻影—2000钛合金的用量占机体结构的20％～25％。。。。。美国新一代飞机F—22战斗机上钛合金占结构重量的31％。。。。。中国在歼击机机体上使用钛合金是在60年月，，，，，1983年把TC4钛合金模锻件用于飞机的主要结构件。。。。。90年月设计的新机种选用的钛合金牌号有TA6、TA7、TC1、TC3、TC4、TC6、TC11、ZT3和ZT4等合金。。。。。

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