钛及钛合金的基本性质

发布时间：2019-10-15 11:36:21 发布人：admin 浏览量：

钛及钛合金的基本性质(图1)

钛及钛合金的基本性质如下：

①钛的密度为4.51g/cm³,仅为铁的57.4%。常用钛合金Ti-6Al-4V的密度更低，仅为4.42g/cm³。

②钛的熔点为1668℃，比铁的熔点高138℃，是轻金属中的高熔点金属。

③钛合金很轻，更具有与高强度钢相当或更高的强度（见表8-1）。

表8-1 纯钛及钛合金的力学性能

④钛及钛合金的相对密度小，钛合金的强度高，因此钛合金的重量比强度就高。表8-2给出了钛合金与常用合金的比强度，在这些合金中，钛的比强度是最高。

表8-2 常用合金的比强度

合金	镁合金	铝合金	高强钢	钛合金	Ti-6Al-4V	30钢	LY12铝合金
比强度	16	21	23	29	26.4	14.1-15.4	16.7

⑤钛合金同时具有弹性模量低和屈服强度高的特征，很适合用作弹簧材料。用钛制作的弹簧，圈数可以比钢簧少，在弹性相同的情况下，钛簧重量仅为钢簧的28%，而且耐腐蚀。

⑥钛原子外层4s和3d电子的电离势很小，极易失去。因此钛是极活泼的元素，其表面极易生成几个到几十个纳米的致密氧化膜，并且其氧化膜具有遭局部破坏后在瞬间自修复的能力。因此，钛在氧化性或中性的介质中具有很强的耐腐蚀能力，特别是在氯离子介质中或海水中几乎不被腐蚀。

⑦钛合金的高温性能好，有许多新型钛合金能在600-800℃的高温下工作；同时，钛合金的低温性能也非常好，在-200℃的条件下，仍能保持很好的塑性，适合用作航天材料。

⑧钛无磁性，在很强的磁场中也不会被磁化。

⑨钛具有低阻尼特性，声波和振动在金属钛及其合金中衰减很慢，适合用作海底声呐材料。

⑩钛和碳复合材料具有近似的热膨胀系数和电化学电位，与其有很好的相容性，适合用作现代航空材料。

⑾钛具有形状记忆特性，Ti-Ni合金是很好的形状记忆材料。

⑿钛具有生物相容性，是很好的人体植入材料。

⒀钛具有超导特性，Nb-Ti合金是很好的超导材料。

⒁钛具有储氢特性，Ti-Fe合金是很好的储氢、储能材料。

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