第34章 材料钛合金-《万能机械手》


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    姜海听了叶飞的问话,便开始滔滔不绝的为大家讲解着关于钛合金这种材料的基本性质。

    钛合金是以钛为主加入其他元素组成的合金材料。

    钛有两种,同质异晶体与同素异构体,熔点为1720c。

    20世纪50~60年代,主要发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金。

    70年代开发出一批耐蚀钛合金。

    80年代以来,耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。

    直至今日,钛合金在制作飞机发动机压气机部件,火箭、导弹和高速飞机的结构件等广泛用运。

    纯钛的强度接近普通钢材的强度,一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。

    使用温度比铝合金高几百度,在中等温度下仍能保持所要求的强度。

    可在450-500c的温度下长期工作,在150c-500c范围内仍有很高的比强度。

    而铝合金在150c时比强度明显下降。钛合金的工作温度可达500c,铝合金则在200c以下。

    钛合金还有很好的抗蚀性,在潮湿的大气和海水介质中工作,其抗蚀性远优于不锈钢;

    对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强;对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。

    钛合金低温性能也不错,在低温和超低温下,仍能保持其力学性能。

    不过,钛合金的工艺性能差,切削加工困难。

    在热加工中,非常容易吸收氢氧氮碳等杂质。还有抗磨性差,生产工艺复杂。

    由于钛合金具有质量轻、比强度高、耐腐蚀性好等优点,故被广泛应用在汽车、飞机、军工等工业中,应用钛合金最多的是汽车发动机系统。

    利用钛合金制造发动机零件有很多好处。钛合金的密度低,可以降低运动零件的惯性质量,同时钛气门弹簧可以增加自由振动,减弱车身的振颤,提高发动机的转速及输出功率。

    减小运动零件的惯性质量,从而使摩擦力减小,提高发动机的燃油效率。
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