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钛合金研究进展及应用
蕫奇奇(河南省鲁山县第一高级中学,河南平顶山467300)
摘要:钛是20世纪中期发展起来的一种重要的结构金属,本会越来越低,在民用领域的应用也会越来越广泛,如汽车制
本文主要介绍了目前研究前沿的三种钛合金:高温钛合金、钛铝造、房屋建造等。
合金、阻燃钛合金,分别对其在军事领域、医用领城、民用领域2.1钛合金在军事领域的应用
的应用做出相关论述,并对我国今后钛及钛合金的研究方向和
随着航空航天技术的发展,对具有性能优良的材料需求越
钛产业发展提出了建议。
来越大,钛合金的应用水平体现了一个国家武器装备的发展程
关键词:钛合金;应用;改进
度,也是其军事能力的重要指标。美国为了展现他的领头地
钛是20世纪中期发展起来的一种重要的结构金属,钛合金位,不断改进飞机制造技术,钛合金的使用量能占飞机结构重
是以钛为基础加入其他元素组成的合金。钛合金具有质量轻、量的20%~30%。除了航天方面,由于钛合金的耐腐蚀性能的
强度高、耐蚀性好、耐热性高等优点以及可记忆性,超导、储氢优点,可以在水下保持五年不发生腐蚀,很多船舶制造也大量
和很好的生物相容性被广泛用于航天、船舶、医疗器械等领域,使用了钛合金。
并产生了巨大的经济和社会效益,在国民经济发展和国防建设2.2钛合金在生物医学上的应用
中占有重要的地位和作用。
钛合金具有无毒、质轻、强度高和很好的生物相容性,可用
1钛合金的研究进展
作植入人体的植入物,如常见的人造骨骼,不会发生免疫排斥
作为钛合金研究的领头人,美国于1954年研制出第
反应。第一类用作生物材料的钛合金Ti6A14V经长期使用证
钛合金Ti-6A-4V,经检测它的各项性能都比较优越,被视为钛实是比较理想的,我国成功仿制了T6AI7Nb和T5A125Fe两种
合金中的王牌合金。随后,美国又率先在高强钛合金、钛铝金合金并了相关的生物学性能、植人试验和临床实验检测,结
属化合物、铝基复合材料方面投入研究并取得大量突破,将成果比较理想,也顺利投入了使用
果投入生产使用。各国为了使钛合金进入具有更大市场潜力2.3钛合金在民用领域的应用
的民用工业领域,都在努力研究开发低成本和高性能的新型钛
钛合金在民用领域的应用主要是在汽车制造方面,它不但
合金,国内外钛合金材料的研究重点主要为下述几种。
可以减轻发动机重量,而且可以降噪、减摩、省油,提高发动机
1.1高温钛合金
效率,因此减轻汽车重量是未来钛合金应用的主要方向。除了
除了钛合金的基本特性外,更高熔点的钛合金也被人们研在汽车制造方面的使用,钛合金在日常生活中的应用也越来越
究使用。世界上最早研制出的高温钛合金是Ti-6A-4V,使用广泛。从鱼竿、手表、到眼镜相机,此外很多体育用品也在大
温度可达到300350℃。之后又研制出MI55.BT3-1等合金量使用钛合金,由于钛合金的强度高、质量轻,使用钛合金后球
使用温度可达400℃的,450-500℃使用温度的MI679,IM1685、拍性能大幅度提高,未来钛合金在民用领域的应用会越来越
1i-6246、Ti-6242等合金也被研制出叫。最先应用在航空军事广泛
领域的高温钛合金主要是以下几种:T-1100合金(美国);
综上所述,钛合金因优异的性能在工业领域得到了广泛地
IM1829合金(英国)IM834合金(英国),BT18Y、BT36合金(俄罗应用。相比美日俄等发达国家在钛工业的研究成果,我国在钛
斯)等。
合金领域还有很长的路要走,我们在钛合金理论基础和制造设
1.2钛铝合金
备方面还比较落后,为使钛合金得到充分应用和发展,我国未
通过实验比较发现,钛铝合金T3A和TA要比一般合金来应从降低成本、提升工艺等方面,使钛合金的应用更多的从
性能更好,这两种合金耐高温性能好,抗腐蚀能力强、不易变形军用转到民用上来。
和密度小,这些优势在未来航空发动机及飞机結构件中是最具参考文献:
竞争力的。已有两个Ti3AI为基的钛合金T-2INb-14A和Ti
]邹建新.国内外钛及钛合金材料技术现状、展望与建议
24AI-14Nb-v-0.5Mo在美国开始批量生产。
J宇航材料工艺,20041)2
3阻燃钛合金
2]许国栋,王凤娥髙温钛合金的发展和应用[.稀有金属
阻燃钛合金是指在一定温度、压力和气流速度下能阻抗自200832(6:774.
燃烧的钛合金。我们知道物体在高速运动下会和空气摩擦产
3]王桂生,田荣璋钛的应用技术M长沙シ:中南大学出版社,
生巨大热量,所以一些航空零件需要使用耐热阻燃材料。目前200354.
最常见的为TI-V-Cr和T-Cu两种体系的阻燃钛合金,各国在
]苏鸿英.近期全球铁工业发展综述世界有色金属,
Ti-Cu系方面的研究已经比较成熱,现在研究重点已经转向Ti
2005.(9):61
V-Cr系阻燃钛合金,T-V-Cr系阻燃钛合金可以降低V含量和
5]娄贯涛钛合金的研究应用现状及其发展方向叭钛工业
成本,大量投入使用在航空领域中
进展,2003(2)
2钛合金的应用
作者筒介:董奇奇(2000-)汉族,河南省鲁山县第一高级中学
世界各国都在改进钛合金工艺,因为提升合金性能可以更(鲁山一高)高三学生,学习成绩优异,爱好钻研理工科类课题
好的将其投入到各个领域。随着科技的发展,钛合金的生产成
万方数据
2016年12月化ュ矿」77