鈦具有強度高、重量輕和優異的耐腐蝕性,解決了很多的工程難題。如鈦比鋼的強度高30%以上,但重量輕近50%;鈦比鋁重一倍,但強度高 60%。鈦合金是鋁、錳、鐵、鉬和其他金屬的合金,以增加鈦的強度和耐高溫性能,分為α-鈦合金、β-鈦合金、αβ-鈦合金和較新的鈦鋁合金,其中αβ-鈦合金(Ti6Al4V)應用最為廣泛。鈦合金的高耐蝕性也是一種寶貴的特點,當暴露于大氣中時,鈦能形成抗拒許多腐蝕性物料的氧化膜。鈦合金憑借其優越的屬性,特別是強度重量比很高,在新興的航空航天工業中獲得越來越廣泛的應用。例如,機身的結構部件、起落架、液壓系統、航空發動機零部件等。近年來在新型飛機上,鈦合金材料所占的比例已經由5%提高到14%以上;鸺、導彈和飛船的鈦合金零部件所占比例更高。 航空航天工業是鈦及其合金產品的最大市場。隨著鈦合金的成本降低,使其工業應用逐漸擴展到造船工業,例如潛艇、船舶螺旋槳、索具和其他需要高耐腐蝕性的零部件。此外,由于鈦與人體組織的親和性,正在越來越多地用于醫學工程,成為人體植入物和骨骼修復的主要材料。 在汽車工業,近年來開始使用鈦合金制造發動機氣門、連桿、車輪輪轂螺釘、排氣系統和懸掛彈簧。鈦合金組件可在增加發動機功率和轉矩的同時提高燃油經濟性,并解決噪聲和振動的問題。鈦合金零部件降低材料重量約 50%,并大幅度提高其使用壽命。鈦懸掛彈簧不僅降低重量70%,而且允許增加有效載荷和更大的乘用空間。 按照以往的經驗,鈦合金被視為難加工材料,令人望而生畏。但是,隨著鈦合金應用的日漸普及,人們對鈦合金加工機理的認識逐步深入,針對鈦合金加工的新刀具和新機床的出現,以及加工經驗的積累,現在已經具備了堅實的知識基礎和裝備條件?梢哉J為,鈦合金的加工已經不比加工高合金不銹鋼難。 雖然鈦合金一直是被認為是昂貴的材料,但隨著生產技術的進展及工業市場的消費量增加,使其成本陡然降低,應用前景極其廣闊。
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