| 詳細(xì)參數(shù) |
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介紹
TA1、TA2都稱(chēng)為工業(yè)純鈦，區(qū)別在于后者鐵和氧的含量要高一些，因此TA2的強(qiáng)度比TA1要高。
GB/T 3625-2007（換熱器及冷凝器用鈦及鈦合金管）規(guī)定：
TA1抗拉大于等于240，屈服140-310，延伸率TA1大于等于24%，工藝性能要求TA1擴(kuò)口不小于22%。
TA2抗拉大于等于400，屈服275-450，延伸率TA2大于等于20%，工藝性能要求TA2擴(kuò)口不小于20%。
目前基本上都是用TA2，因?yàn)門(mén)A2強(qiáng)度比較高，設(shè)計(jì)的時(shí)候壁厚可以薄一些，一方面增強(qiáng)了換熱效果，另一方面可以節(jié)約一些成本。
鈦制管板換熱器常采用材料為工業(yè)純鈦TA1、TA2其化學(xué)成分和力學(xué)性能分別見(jiàn)下表
TA1化學(xué)成分（%）
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合 號(hào) |
化學(xué)成分組 |
主要成分 |
雜質(zhì) |
|||||
|
Ti |
Fe |
Si |
C |
N |
H |
O |
||
|
TA1 |
工業(yè)純鈦 |
其余 |
0.15 |
0.1 |
0.05 |
0.03 |
0.015 |
0.15 |
TA2及其合金化學(xué)成分（%）
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合 號(hào) |
化學(xué)成分組 |
主要成分 |
雜質(zhì) |
|||||
|
Ti |
Fe |
Si |
C |
N |
H |
O |
||
|
TA2 |
工業(yè)純鈦 |
其余 |
0.3 |
0.15 |
0.1 |
0.05 |
0.015 |
0.2 |
TA1力學(xué)性能
|
牌號(hào) |
室溫力學(xué)性能不小于 |
熱處理狀態(tài) |
冷彎角度 |
||||
|
抗拉強(qiáng)度σb Mpa |
屈服強(qiáng)度 σ0.2Mpa |
伸長(zhǎng)率δ5 % |
收縮率ψ % |
沖擊值αk J/cm2 |
|||
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TA1 |
343 |
275 |
25 |
50 |
-- |
退火 |
130 |
TA2及其合金力學(xué)性能
|
牌號(hào) |
室溫力學(xué)性能不小于 |
熱處理狀態(tài) |
冷彎角度 |
||||
|
抗拉強(qiáng)度σb Mpa |
屈服強(qiáng)度σ0.2Mpa |
伸長(zhǎng)率δ5 % |
收縮率ψ % |
沖擊值αk J/cm2 |
|||
|
TA2 |
441 |
373 |
20 |
40 |
-- |
退火 |
90 |
鈦合金用途
鈦合金具有強(qiáng)度高而密度又小，機(jī)械性能好，韌性和抗蝕性能很好。另外，鈦合金的工藝性能差，切削加工困難，在熱加工中，非常容易吸收氫氧氮碳等雜質(zhì)。還有抗磨性差，生產(chǎn)工藝復(fù)雜。鈦的工業(yè)化生產(chǎn)是1948年開(kāi)始的。
航空工業(yè)發(fā)展的需要，使鈦工業(yè)以平均每年約 8％的增長(zhǎng)速度發(fā)展。目前世界鈦合金加工材年產(chǎn)量已達(dá)4萬(wàn)余噸,鈦合 號(hào)近30種。使用最廣泛的鈦合金是Ti-6Al-4V(TC4),Ti-5Al-2.5Sn(TA7)和工業(yè)純鈦（TA1、TA2和TA3）。
鈦合金主要用于制作飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)部件，其次為 ，發(fā)電站的冷凝器，石油精煉和海水淡化的加熱器以及環(huán)境污染控制裝置等。鈦及其合金已成為一種耐蝕結(jié)構(gòu)材料。此外還用于生產(chǎn)貯氫材料和形狀記憶合金等。
鈦有許多明顯優(yōu)越的特性：密度?。?/span>4.5kg/m3）、熔點(diǎn)高（1660℃）、耐腐蝕性強(qiáng)、比強(qiáng)度高、塑性好，還可以過(guò)合金化及熱處理的辦法制造出力學(xué)性能高的各種合金,是較為理想的 工程結(jié)構(gòu)材料。
簡(jiǎn)介
TC4又名GR5，我們又會(huì)叫它6Al4V，這是用途最廣的一種鈦合金，通常我們使用的鈦合金就是指它。它擁有良好的強(qiáng)度和延伸率。
熱處理
mpa，TC4材料固溶強(qiáng)化處理后，強(qiáng)度增加不大，也就到1100MPa，退火狀態(tài)下強(qiáng)度一般在900MPa
熱膨脹系數(shù)
TC4鈦合金具有優(yōu)良的耐蝕性、小的密度、高的比強(qiáng)度及較好的韌性和焊接性等一系列優(yōu)點(diǎn)，在航空 、石油化工、造船、汽車(chē)，醫(yī)藥等部門(mén)都得到成功的應(yīng)用。
力學(xué)性能
抗拉強(qiáng)度σb/MPa≥895,規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力σr0.2/MPa≥825,伸長(zhǎng)率δ5(%)≥10,斷面收縮率ψ(%)≥25
密度
4.5（g/cm3）工作溫度 100-550（℃）
化學(xué)成分
TC4含鈦(Ti)余量,鐵(Fe)≤0.30,碳(C)≤0.10,氮(N)≤0.05,氫(H)≤0.015,氧(O)≤0.20,鋁(Al)5.5-6.8,釩(V)3.5-4.5
各材質(zhì)鈦合金性能用途
工業(yè)純鈦 TA1、TA2、TA3
沖壓性能優(yōu)良?？蛇M(jìn)行各種形式的焊接,焊接性能良好,焊接接頭可達(dá)基體金屬?gòu)?qiáng)度的90%。易于鋸和砂輪切割,機(jī)械加工性能良好。耐蝕性能優(yōu)良
用于350℃以下、受力小的零件及沖壓成各種復(fù)雜形狀的零件。如火電站凝汽器;船用海水腐蝕的管道系統(tǒng)、閥門(mén)、泵;化工熱交換器、泵體、蒸餾塔;海水淡化系統(tǒng)、鍍鉑陽(yáng)極;飛機(jī)的骨架、蒙皮、發(fā)動(dòng)機(jī)部件、橫梁等。
TA6
具有良好的焊接性能,有較高的蠕變強(qiáng)度,但工藝可塑性較低,可熱狀態(tài)下變形,合金在承受軸向負(fù)荷時(shí),對(duì)切口沒(méi)有 性,切削性能尚好
400℃以下工作的零件及焊接件
TA7
沖壓性能差,熱塑性尚好?？蛇M(jìn)行各種形式的焊接,性能良好,焊接接頭強(qiáng)度和塑性可與基體金屬相等。機(jī)械加工性能與工業(yè)純鈦相同。耐蝕性良好,高溫?zé)岱€(wěn)定性良好
做500℃以下長(zhǎng)期工作的結(jié)構(gòu)件,可做各種模鍛件
TA8
熱塑性良好?？蛇M(jìn)行各種形式焊接,焊接性良好。機(jī)加工性與工業(yè)純鈦相同?？寡趸粤己?/span>
500℃以下長(zhǎng)期工作零件?？梢灾圃彀l(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)盤(pán)和葉片
TC1
沖壓性良好。可進(jìn)行各種形式焊接,焊接性良好。機(jī)加工性與工業(yè)純鈦相同?？寡趸粤己?nbsp;
做400℃以下工作的零件。適于各種板材，沖壓和焊接零件
TC2
在350℃下,100h的持久強(qiáng)度在400MPa以上,熱加工有良的塑性。加熱到350-400℃,沒(méi)有發(fā)脆傾向,因此,可用其焊接在高溫下工作的零件
做500℃以下工作的零件、焊接件、模鍛件和彎曲加工的零件等
TC4
沖壓性差,熱塑性良好?？蛇M(jìn)行各種形式的焊接,焊接接頭強(qiáng)度可達(dá)基體金屬?gòu)?qiáng)度90%。機(jī)械加工性能尚好,需要用硬質(zhì)合金,大走刀量、慢速,充分冷卻。耐蝕性能良好,熱穩(wěn)定性好。是應(yīng)用最廣的鈦合金之一
做400℃以下長(zhǎng)期工作的零件
TC5
在350以下穩(wěn)定,在更高的溫度下塑性下降。在熱狀態(tài)下可進(jìn)行鍛造、壓等變形
在350℃以下工作的零件
TC9
熱塑性尚好。機(jī)加工性與T合金相同?？刮g性高。熱穩(wěn)定性尚好
400℃以下長(zhǎng)期工作的零件。可制造壓氣機(jī)盤(pán)和葉片
TC10
沖壓性差,熱塑性良好。可進(jìn)行各種形式的焊接,焊接接頭強(qiáng)度可達(dá)基體金屬?gòu)?qiáng)度90%。機(jī)械加工性能與T合金相同 。耐蝕性能好。熱穩(wěn)定性較好,熱處理效果顯著,淬透性好
做450℃以下長(zhǎng)期工作
介紹
發(fā)展歷史
鈦是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬，鈦合金因具有強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點(diǎn)而被廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域。世界上許多 都認(rèn)識(shí)到鈦合金材料的重要性，相繼對(duì)其進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，并得到了實(shí)際應(yīng)用。
個(gè)實(shí)用的鈦合金是1954年美國(guó)研制成功的Ti-6Al-4V合金，由于它的耐熱性、強(qiáng)度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性均較好，而成為鈦合金工業(yè)中好的合金，該合金使用量已占全部鈦合金的75%～85%。其他許多鈦合金都可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。
20世紀(jì)50～60年代，主要是發(fā)展航空發(fā)動(dòng)機(jī)用的高溫鈦合金和機(jī)體用的結(jié)構(gòu)鈦合金，70年代開(kāi)發(fā)出一批耐蝕鈦合金，80年代以來(lái)，耐蝕鈦合金和高強(qiáng)鈦合金得到進(jìn)一步發(fā)展。耐熱鈦合金的使用溫度已從50年代的400℃提高到90年代的600～650℃。A2(Ti3Al)和r（TiAl）基合金的出現(xiàn)，使鈦在發(fā)動(dòng)機(jī)的使用部位正由發(fā)動(dòng)機(jī)的冷端（風(fēng)扇和壓氣機(jī)）向發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端（渦輪）方向推進(jìn)。結(jié)構(gòu)鈦合金向高強(qiáng)、高塑、高強(qiáng)高韌、高模量和高損傷容限方向發(fā)展。
另外，20世紀(jì)70年代以來(lái)，還出現(xiàn)了Ti-Ni、Ti-Ni-Fe、Ti-Ni-Nb等形狀記憶合金，并在工程上獲得日益廣泛的應(yīng)用。
世界上已研制出的鈦合金有數(shù)百種，最著名的合金有20～30種，如Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、SP-700、Ti-6242、Ti-10-5-3、Ti-1023、BT9、BT20、IMI829、IMI834等。
