钛合金的发展现状及应用前景

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CreatedbyWlz 1. 钛及钛合金的应用现状与发展趋势分析

钛及其合金具有重量轻、强度大、耐热性强、耐腐蚀等许多优特性，被誉为“未来的金属”，是具有发展前途的新型结构材料。钛及其合金不仅在航空、宇宙航行工业中有着十分重要的应用，而且已经开始在化工、石油、轻工、冶金、发电等许多工业部门中广泛应用。

1.1. 钛在化工等部门的应用

钛的另一个显著特点是耐腐蚀性强，这是由于它对氧的亲合力特别大，能在其表面上生成一层致密的氧化膜，可保护钛不受介质腐蚀。金属钛在大多数水溶液中，都能在表面生成钝化氧化膜。因此，钛在酸性、碱性、中性盐水溶液中和氧化性介质中具有很好的稳定性，比现有的不锈钢和其它有色金属的耐腐蚀性都好，甚至可与铂比美。但是，如果在某种介质中，能连续溶解钛表面氧化膜时，则钛在这种介质中便会受到腐蚀。例如，钛在氢氟酸、浓的或热的盐酸、硫酸和磷酸中，由于这些溶液溶解钛表面氧化膜，所以钛被腐蚀。如果在这些溶液中加入氧化剂或某些金属离子时，则钛表面氧化膜便会受到保护，此时钛的稳定属于增加。

1.2. 化学工业

钛在各种酸、碱、盐介质中，除上述四种无机酸和腐蚀性很强的氯化铝外，都具有很好的稳定性。所以，钛是化学工业中优良的抗腐蚀材料，得到了越来越广泛的应用。例如，在氯碱工业中使用钛金属阳极和钛制湿氯气冷却器，收到很好的经济效果，被誉为氯碱工业中的一大革命。

1.3. 石油工业

钛在有机化合物中，除了温度较高下的五种有机酸(甲酸、乙酸、草酸、三氯乙酸和三氟乙酸)外，都具有非常好的稳定性。因此，钛是石油炼制和石油化工中优良的结构材料，可以用来制作各种热交换器、反应器、高压容器和蒸馏塔等。三．冶金工业钛属活性金属，具有良好的吸气性能，是炼钢工业中优良的脱气剂，它能化合钢在冷却时析出的氧和氮。在钢中加入少量的钛(<0.1%)可使钢坚韧而富有弹性。钛也是炼钢，炼铝等工业中重要的合金添加剂。钛具有超导性，是一种常见的超导材料。另外，钛在含有金属离子的酸性溶液中具有很好的稳定性，因此钛在湿法冶金工业中，SettingsofMyDocuments

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国内外钛合金研究及应用现状

作者：江洪 张晓丹

来源：《新材料产业》2017年第03期

一、国内外钛合金发展概况

钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。在近代工业中，钛合金以其优良的高强度、耐蚀性及耐热性等特点已成为高性能结构件的首选材料。此外，钛具备生物相容性、超导、储氢、形状记忆等独特功能，而被广泛应用在医疗器械、化工、航天航空、舰船等领域。

目前，已有上百种钛合金问世，其中最著名的合金有20～30种。钛合金可以分为α合金、（α+β）合金、β合金及金属间化物钛合金。近年来，新型钛合金主要有4种类型：高温钛合金、高强高韧β型钛合金、钛铝基合金及其复合材料与阻燃钛合金。我国于1956年开始钛及其合金的研究，60年代中期开始钛材的工业化生产。常见的钛合金为铸造钛合金及变形钛合金。

二、钛合金生产技术的发展现状

钛合金生产技术关系着钛合金的质量。钛合金熔炼、铸造、成型等技术在近年来得到了极大的发展。

1.钛和钛合金的熔炼技术

钛及钛合金的熔炼主要分为2类：真空自耗和真空非自耗熔炼，见表1。

在钛和钛合金的工业化生产中，最常用的技术是真空自耗电弧熔炼（Vacuum arc

remelting，VAR）和冷床炉熔炼。

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VAR技术在钛合金熔炼中可以细化铸锭组织，提高产品的纯净度。该技术在近年来的主要发展表现在以下几个方面：①全自动VAR重溶工艺。先进的计算机技术的发展也应用到VAR工艺中，自动电控盒数据收集系统可以为特定的铸锭和合金建立优良的熔炼模式。除此之外，还可以分析熔炼过程出现的问题，提高金属成品率。②铸锭尺寸大型化。大型VAR炉可熔炼质量达30t的钛铸锭，国外熔钛用真空自耗电弧炉吨位大多为8～15t，我国近年来也实现了8～15t熔钛吨位。③供电方式采用了同轴型供电方式，可以抵消磁场，防止产生偏析。④数值模拟技术的发展。国内外学者利用数值模拟方法研究VAR工艺取得一定的进展[1]。国内学者探索了铸锭温度场的分布规律并建立了预测凝固组织形貌、铸锭成分及缺陷分布的模型。

文章编号：１　６７３—８８７Ｘ（２０１　１）０７—００６６—０３　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－８８７Ｘ．２０１１．０７．００１　

索荪响应用坝状及发展前景　

山西省晋城市农业委员会史晓蓉　李海丽　

摘要通过查阅相关资料，综　合阐述了紫苏的应用现状。目前，　紫苏被广泛应用于医药、保健食　品和化工等领域。近年来，围绕紫　苏发展起来的相关产业迅速发　展，紫苏作为药食两用的作物，在　医药、食品和化工领域有着广泛　的应用前景。　关键词紫苏应用现状发展前　景　中图分类号￥５６７．２１　文献标识码Ａ　

收稿日期２０１１－０５－２１　邮　编０４８０００　作者简介史晓蓉（１９８２一），女，　山西长治人，助理农艺师，主要　从事农业技术推广工作。　紫苏［Ｐｅｒｉｌｌａ　ｆｒｕｔｅｓｃｅｎｓ（Ｌ．）Ｂｉｒｔｔｏｎ】　

为一年生草本植物，别名为白苏、荏、　赤苏、红苏、香苏、黑苏、皱紫苏等，属　双子叶植物纲，合瓣花亚纲，唇形科，　

紫苏属。紫苏原产于我国，是传统的　

药食两用植物。紫苏主要分布于亚洲　东南部，在我国已有２　０００多年的栽　

培历史，南北均有野生种和栽培种，　可用资源非常丰富。　

紫苏是我国传统中草药之一，始　

载于《名医别录》，历代本草著作中　

多有收载，其茎、叶、种子及根均可　入药。紫苏的变种很多，据《中国植　

物志》记载，紫苏属植物有１种３个　变种【”，常见的有白苏和紫苏两种。　

随着新兴保健食品的开发和人们食　

物结构的改变，紫苏的经济价值逐渐　

得到人们的认识，２０世纪８Ｏ年代以　后开始在各地大面积进行栽培。紫苏　

也是国家卫生部首批颁布的既是食　品又是药品的６０种中药之一，具有　

很高的研究利用价值，正日益成为国　内外医疗、保健、食品、工业等领域　

的研究热点。　

１　紫苏的应用现状　

１．１　临床应用　紫苏以全株人药，味辛，性温，具　有解表散寒，行气和胃，抗菌，解热，　

止血，安胎，解鱼蟹毒等功能，主治风寒　

表症，咳嗽痰多，胸腹胀满，恶，Ｌ，ＰＥ吐，腹　痛吐泻，胎气不和，妊娠恶阻，食鱼蟹中　

三维软件CAD/CAM是在三维软件CAD和三维软件CAM分别发展的基础上发展起来的，它是计算机技术在三维软件生产中综合应用的一个新的飞跃。三维软件CAD/CAM是改造传统三维软件生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工种。它以计算机软件的形式，为用户提供一种有效的辅助工具，使工种技术人员能借助于计算机对产品、三维软件结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。三维软件CAD/CAE在技术的迅猛发展，软件，硬件水平的进一步完善，为三维软件工业提供了强有力的技术支持，为企业的产品设计，制造和生产水平的发展带来了质的飞跃，已经成为现代企业信息化，集成化、网络化的最优选择。

一 、三维软件CAD/CAM发展概况

三维软件CAD/CAM的发展状况符合通用CAD/CAM 软件的发展进程。目前通用CAD/CAM 软件的发展现状如下:CAD技术经历了二维平面图形设计，交互式图形设计、三维线框模型设计、三维实体造型设计、自由曲面造型设计、参数化设计、特征造型设计等发展过程。近年来又出现了许多先进技术，如变量化技术、虚拟产品建模技术等。随着互联网的普及，智能化(intelligent)、协同化(collaborative )、集成化(integrated)成为技术新的发展特点，使CAD技术得以更广泛的应用，发展成为支持协同设计、异地设计和信息共享的网络CAD。

二、三维软件CAD/CAM的特点

一个稳定的、可以满足实际生产设计需要的三维软件CAD/CAM系统应该具备下列特点:

(l)三维软件CAD/CAM系统必须具备描述物体几何形状的能力。三维软件设计中因为三维软件的工作部分(如拉深模、锻模和注射模的型腔)是根据产品零件的形状设计的。所以无论设计什么类型的三维软件，开始阶段必须提供产品零件的几何形状。否则，就无法输人关于产品零件的几何信息，设计程序便无法运行。另外，为了编制NC加工程序，计算刀具轨迹，也需要建立三维软件零件的几何模型。因此，几何造型是三维软件CAD/CAM中的一个重要问题。