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钛及钛合金基础知识
1．钛及其合金的性能
纯钛的密度为4.5 g/cm3，熔点为1 668℃。
钛及其合金具有很多的优点，如抗蚀能力强，尤其是抗海水及其抗蒸汽腐蚀能力比铝合金、不锈钢和镍合金还高；在各种浓度的硝酸和铬酸中以及稀硫酸、苛性碱溶液中的稳定性好；焊接性好，低温韧性好，强度低，塑性好；易于冷压力加工。
但是，其工艺性和切削加工性很差，冷变形易开裂，在热加工时易吸收氢、氧、氮及碳等杂质，导致塑性和冲击韧性降低，为热加工（铸、锻、焊、热处理）带来不少麻烦。
2．钛合金分类、特性及应用
钛合金按其退火后的组织可分为3个类型：α型、β型和α+β型。
(1) α型钛合金α型钛合金所含的合金元素主要为铝和锡。
当温度在400℃以下时，它的总体性能较好，组织稳定，焊接性能好，焊缝韧性高。
但强度不高，也不能热处理强化。
因此，它通常用于制造350℃以下经冲压或焊接成形的零件。
(2) β型钛合金β型钛合金能进行热处理强化，焊接性及压力加工性也比较好。
但总体性能不稳定，冶炼工艺也较复杂，所以目前不常用。
(3) α+β型钛合金α+β型钛合金的力学性能变化范围宽，可适应各种不同的用途。
可进行热处理强化，并且它的工艺性较好，便于压力成形。
但是它的焊接性差，高温下具有较大的热强度。
因此，它常用来制造
400℃下长期工作的零件。
例如，TC4是用途最广的钛合金，用量占现有钛合金的一半。
钛（Ti）一、简介钛化学符号Ti，被认为是一种稀有金属，是一种银白色的过渡金属，其特征为重量轻、强度高、具金属光泽。
钛具有稳定的化学性质，有良好的抗腐蚀能力（包括海水、王水及氯气，而且钛放入海底20~50年均不会被腐蚀），亦有良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱，以及高强度、低密度等优秀特性。
二、相关参数1.钛的强度大，纯钛抗拉强度最高可达180kg/mm²，钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性，其“比强度”位于金属之首。
2.钛的密度为4.506-4.516g/cm³，熔点1668±4℃，熔化潜热3.7-5.0千卡/克原子，沸点3260±20℃，汽化潜热102.5-112.5千卡/克原子，临界温度4350℃，临界压力1130大气压。
3.钛的导热性和导电性能较差，近似或略低于不锈钢，钛具有超导性，纯钛的超导临界温度为0.38-0.4K。
在25℃时，钛的热容为0.126卡/克[5] 原子·度，热焓1149卡/克原子，熵为7.33卡/克原子·度。
4.金属钛是顺磁性物质，导磁率为1.00004。
5.钛具有可塑性，高纯钛的延伸率可达50-60%，断面收缩率可达70-80%。
三、钛的十大特性1.密度小，比强度高，金属钛的密度为4.51g/立方厘米，高于铝而低于钢、铜、镍，但比强度位于金属之首。
2.耐腐蚀性能，不受大气和海水的影响。
在常温下，不会被7%以下盐酸、5%以下硫酸、硝酸、王水或稀碱溶液所腐蚀。
3.耐热性能好，新型钛合金可在600℃或更高的温度下长期使用。
4.耐低温性能好，在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性，避免了金属冷脆性。
5.抗阻尼性能强，钛受到机械振动、电振动后，与钢、铜金属相比，其自身振动衰减时间最长。
6.无磁性、无毒，钛是无磁性金属，在很大的磁场中也不会被磁化，且无毒。
7.抗拉强度与其屈服强度接近，钛的这一性能说明了其屈强比（抗拉强度/屈服强度）高，表示了金属钛材料在成形时塑性变形差。
钛和钛合金的介绍
钛，是一种金属元素，它的化学符号是Ti，原子序数是17。
它和其他金属元素相比，既不能像铁那样形成金属间化合物（如TiC），也不能像钛那样形成氧化物（如TiO）。
因此，钛在工业
上被广泛用于制造火箭的推进系统、化工设备、飞机发动机、医
疗器械和军事上的防辐射设备等。
钛合金是一种比强度很高的材料，在航空航天领域中应用广泛。
它是一种比较难熔的金属，熔点和沸点都很低，在空气中不
易氧化。
钛合金的强度很高，比强度一般在35以上。
但它的延
展性和耐热性差，受高温作用容易被氧化而失去强度。
钛合金分为两大类：一类是普通钛合金；另一类是超低钛合
金（一般为Ti-6Al-4V）。
普通钛合金是由钛、铜、铝等元素组成的铁基和铝基合金。
超低钛合金由钛、镍、铁和铜组成。
目前，
美国已将镍和铁等元素掺入超低钛合金中，提高了超低钛合金的
强度和韧性。
钛及钛合金在常温下具有很好的强度和韧性，但在高温下强
度和韧性急剧下降。
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![钛合金介绍[文字可编辑]](https://img.taocdn.com/s1/m/f4bd6a48770bf78a64295449.png)
稀有金属的基本知识第一节、 钛及钛合金钛在化学元素周期表中属IVB 族元素，原子序数为22，在地壳中的含量为0.61%，在所有元素中名列第九，在常用元素中仅次于铝、铁、镁，居第四，钛在地壳中大都以金红石（TIO 2）和钛铁矿等形式的存在，由于分离提取困难具有工业意义的金属钛直到本世纪四十年代才生产出来，因为一般把钛成为稀有轻金属。
钛及其合金的密度小，抗拉强度高，而且在通常的使用温度内，其比强度（抗拉强度/密度）在几乎所有金属材料中最高，因而该金属最初的应用是在航空、航天领域，主要是满足现代航天技术对航空器材料的低重量、高强度要求。
另外，钛在适当的氧化环境中可以形成一种薄而坚固的氧化膜，具有优异的耐蚀性能，正式由于合金优异的耐蚀性能，是的钛在近年来由军用向民用的国度速度相当快。
目前钛及钛合金已经被广泛地应用于冶金、石化、造船、氯碱、建筑、体育器械等其他非航空领域。
纯钛的熔点为1668±4℃，沸点为3535℃，密度为4.505G/CM 3, 导热系数0.036卡/cm ·S ·℃,热膨胀系数为8.2×10-6·Ω·mm ， 弹性模量为10850kg/mm 2.。
1.2基本分类一、概述钛以两种同素异构体存在，一种称为α钛，具有密排六方结构的晶体，其晶格排列密度大；另一种为β钛具有体心立方结构的晶体，在纯钛中，α相在温度882.5℃以下是稳定的，当温度超过882.5℃后变为β相，882.5℃称为α/β的转变温度，即相变点。
β相从882.5℃到熔点都是稳定的。
二、几个常用的概念1、α稳定型α稳定型指的是钛合金中的添加元素容易溶解于α相中，随着合金元素含量的增加能使α相在较高的温度下保持稳定并提高了α/β转变温度，属于这类合金的添加元素包括铝、锡、锗、氧、氮、碳2、β稳定型β稳定型β同晶型的合金元素完全溶于β相中，即使在平衡条件下也不发生分解。
随着该类元素含量的增加，转变温度降低，此类元素有钒、钽、钼、铌。
钛合金TA7（Ti-5Al-2.5Sn）,TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等为代表的低温钛合金,其强度随温度的降低而提高,但塑性变化却不大。
在-196-253℃低温下保持较好的延性及韧性,避免了金属冷脆性,是低温容器,贮箱等设备的理想材料。
产品名称：钛丝材质：Gr1,Gr2,Gr3,Gr5,Gr5 ELI,TA1,TA2,TC4,BT-14执行标准：GB/T3623-98,AWSA5.16 AMS,ASTMF 136-84,ASTM F67产品名称:钛棒材质:Gr1,Gr2,Gr3,Gr4,Gr5,Gr7,Gr11,Gr12TA0 TA1 TA2 TA3 TA4 TA5 TA6 TA7TA9 TA10 TC1 TC2 TC3 TC4 Ti6AL-4V ELT执行标准:GB/T2965-98,ASTM B 348-83,ASTM F136-95,AMS4928,ASTM F67产品规格：直径3---200mm产品名称：钛板材质: Gr1 Gr2 Gr3 Gr4 Gr5 Gr7 Gr11 Gr12TA0 TA1 TA2 TA3 TA4 TA5 TA6 TA7 TA9TA10 TC1 TC2 TC3 TC4 TB2产品规格:厚度0.3---60mm宽度：600---1400mm长度：大于2000mm执行标准：GB/T3621-94 ASTM B265-ASME GB/T4845-93AMS供货形式：热轧退火钛标准件材质：纯钛（Gr1,Gr2），合金（6Al-4V)种类：钛螺丝，钛标准件，钛垫片钛螺丝标准类型：多款选择，样品或现货钛螺丝类别有：平头十字机丝、平头内六角机丝、平头机丝半牙、半圆头内六角机丝、半圆头十字机丝、大扁头内六角机丝钛螺丝规格有：M3、M4、M5、M6、M8、M10、M12、M14、M16、M8、M20、M22、M24、M26、M28、M30产品名称：钛管材质：Gr1 Gr2 Gr3 Gr7 Gr9 Gr12 Gr23执行标准：ASTM B338,ASTM B337, GB/T3624,GB/T3625产品规格：外径5.0---144mm壁厚0.3--20mm供货形式：无缝管，焊接管钛铜复合/钛包铜棒钛铜复合棒的性能：钛铜复合棒作为金属阳极的主要部件，其作用有以下３点：一：支撑阳极；钛铜复合棒具有一定的强度和抗弯曲性能，复合棒材的屈服强度达到１２８ＭＰa，充分满足生产设计要求。
二：优良的导电性；采用爆炸+轧制法生产工艺使钛铜能完全紧密复合，不产生脱层因此具有良好的导电性能，复合强度达到135Mpa，而微电阻为7.77×10—6Ω。
三：耐腐蚀性，钛铜复合棒外层直接与电解介质接触，外层的纯钛具有优异的抗腐蚀性能（见后表），其寿命比其它材料电极长10倍以上。
钛铜复合棒又称钛包铜，是在铜棒上包覆一定厚度的钛层。
主要应用于较强腐蚀工况条件下的一种导体本发明涉及钛铜复合棒的制造工艺，尤其是宽厚比≥６矩形钛铜复合棒的包覆法制造工艺，采用的工艺方法是在铜板的上下表面贴覆一层钛合金板，通过爆炸复合等方法制成钛铜复合板，在钛铜复合板的两个侧面覆盖一层钛合金板，再将钛合金板与钛铜复合板的侧面通过焊接等方法连接，使得铜板周面被一层钛合金板全部包覆。
由于钛合金板与夹层铜板贴合紧密，制造过程中钛合金板变形量极小，有效保证了钛合金板不会因变形量过大而破损，工艺过程简单高效，达到节约钛材、提高生产效率及降低生产成本的目的。
执行标准：GB/T12769—2003 覆层材料：钛Ti、镍Ni、锆Zr、不锈钢（316L）等基层材料：紫铜（T2）、无氧铜（TU2）、铝（AL）等端面形状及规格（mm）圆形：φ（2～８０）×（0.5～3.0）鼓形：φ（２５、２７、２９、３２、３４）×１４×（1.0～2.0）方形：边长（1０～４０）5 扁形：长（1０～１００）×宽（１０～３０）圆角过渡Ｒ（３～５）可根据用户要求生产不同规格的圆形、鼓形、方形、扁形等复合棒，还可进行不同形状的弯曲及组焊。
并可根据用户要求试制其它规格产品钛铜复合棒的检验采用超声波探伤检测钛铜复合/钛包铜棒执行标准：GB/T12769-2003钛铜复合/钛包铜棒覆层材料：钛Ti 、锆Zr 、镍Ni 、不锈钢(316L)等钛铜复合/钛包铜棒基层材料：紫铜(T1 、T2)、无氧铜(TU2 )、铝( AL)等钛铜复合/钛包铜棒端面形状及规格(mm)圆形：Φ(2 ～80)或按客户需求。
鼓形：Φ(25、27、29、32、34)×14或按客户需求。
方形：边长(6 ～50)或按客户需求。
扁形：厚(3 ～30 )×( 10 ～150)或按客户需求。
圆角过渡R( 2 ～5)或按客户需求。
钛铜复合/钛包铜棒采用国际检验标准确保产品的电气可靠性和使用寿命所有BAODA系列电加热器出货前都经过严格检查，由采购日起，提供长达一年的维修保证。
在正常、正确的使用下若有任何损坏，都提供免费维修的服务。
但对客户的不当使用、误用、错误安装等所造成的损坏，则不在保证之内。
如：1、溶剂温度过高2、溶剂过浓3、出现污物时4、溶剂扰流停止时5、溶剂中有氧气或氧化剂时6、发生腐蚀作用时7、使用禁用药品8、因使用其它酸液导致第二次化学反应9、有不可溶解的气体出现时10、有否接错电源11、有熔接剂在液面飘浮其它如移动设备重新安装，未经认可的维修及偶发或必然的情形而发生损坏等等，则不负责损失费用。
如有任何不明事项或对产品有任何疑问，欢迎就近洽询。
优异的品质、省电、创造高热效率、精益求精是我们的目标。
钛铜复合/钛包铜棒产品特点：1、???? 高功率从0.5KW至140KW。
2、各种材质。
有白铁304、316、316L钛金属，石英及铁氟龙依不同型状的要求，而有直立式及底部加热的L型。
3、电压有120V单相，220V、380V、460V单相、三相200V、480V三相。
4、可选用过温保护开头配套使用。
5、BAODA系列产品的耐腐蚀性能比较。
项目钛不锈钢铅石英玻璃可耐腐蚀硝酸、醋酸、蚁酸、10%硫酸、铬酸、弱碱、氯化物硝酸、醋酸、磷酸、碱液硫酸、稀盐酸、磷酸、铬酸盐酸、硫酸、硝酸、铬酸、磷酸、草酸不耐腐蚀硫酸、磷酸、盐酸、草酸、氢氟酸、氟化物硫酸、盐酸、氢氟酸热浓硫酸、硝酸、醋酸、碱液氢氟酸、氟硅酸、高温磷酸、强碱??三、产品的选型：1、溶液升温所需的热量按下式计算：式中Q - 溶液升温所需的热量（KJ/H）V - 溶液溶积（L）r - 溶液比重（KG/L）C - 溶液比热（KJ/Kg。
C）t2- 溶液工作温度（。
C）t1- 溶液初始温度（。
C）T - 升温时间（H）β- 附加热损失系数，可取β≈1.15-1.32.电加热所需的功率按下式计算：四、产品安装：1电热器一般沿槽的长度（或宽度）方向，匀布于操作时不被工件碰挂一侧（或两侧），靠槽壁安装，在电解槽中，可置于极板与槽壁之间。
2、电热器可采用槽边固定、槽壁固定、极棒上悬挂等安装方式，利用接线安装板与支撑件配钻，螺栓固紧。
3、接线时注意三相平衡，勿将220V或380V电源接错。
4、安全接地，通过漏电开关。
5、发热管之间应保持一定间距，若相互紧贴易过热烧坏。
五、应客户要求：1、确保管子发热部分（红线标志）必须浸没于溶液中，若露出液面，会过热烧坏，生产过程中应及时加水，保持标定液面。
2、加热过程中，不能将电热器从液中取出，应停电数分钟后取出。
3、用于高溶度溶液剂加热；注意下班时将电热器从槽液中取出，用水冲洗，以防低温时溶液沉渣在发热管上结晶，结块。
液体加热电热器温度过热保护器的种类温度保险丝：温度保险丝装置在加热器旁的套管内，当液位降低，温度超过保险丝安全值时，保险丝便会烧断，起到保护加热器的作用。
保险丝烧断后需要更换，温度保险丝的参数：250V5A105℃或95℃。
温度开关：温度开关（Sensor）装置在加热器旁的套管内，当液体降低，温度超过温度开关过温点时，温度开关会开启，关掉电源，起到保护加热的作用。
当温度降低时可重新接通电源。
温度开关的参数：250V5A105℃。
温度开关的重新接通温度比过温点低15℃。
由于可通电流的限制，温度保险丝，温度开关一般都需要配接触器，不可直接连接电源和电热器负载上。
1、钛阳极尺寸稳定，电解过程中电极间距离不变化，可保证电解操作在槽电压稳定情况下进行。
2、钛阳极工作电压低，因此电能消耗小，可节省电能消耗，直流电耗可降低10％～20％。
钛阳极工作电压低的主要原因：1）活性涂层钛阳极对氯和氧的过电位均比较低。
盐水电解生产氯碱时，钛阳极对氯过电位低，在1A/cm2时比石墨阳极低140mV;2）可降低“气泡屏蔽效应”，金属阳极表面生成的气泡比较细小，且脱离迅速，这样电极间充气度大为降低，两极间欧姆降大约为700mV，气泡直径约为3mm;3）降低了阳极结构的电阻;4）缩短了极间距离。
20世纪60年代，全世界食盐电解工业年耗电量约1500亿度，使用金属阳极后，每年可节约电能约3亿度。
3、钛阳极工作寿命长，隔膜法生产氯碱工业中，金属阳极耐氯和碱的腐蚀，阳极寿命己达6年以上，而石墨阳极仅为8个月。
4、可克服石墨阳极和铅阳极溶解问题，避免对电解液和阴极产物的污染，因而可提高金属产品纯度。
5、可提高电流密度。
隔膜法生产氯碱中，石墨阳极的工作电流密度为8A/dm2，钛阳极可成倍地增加，达17A/dm2，这样在电解厂房、电解槽相同的条件下，产量可增加1倍，提高了单槽生产能力，有效地提高了劳动生产效率。
在高工作电流密度下进行电解时，使用钛阳极比较适宜。
6、氯碱生产中，使用钛阳极后，产品质量高，氯气纯度高，不含CO2,碱浓度高，可节省加热用蒸汽，节省能源消耗。
7、耐腐蚀性强，可在许多腐蚀性强，有特殊要求的电解介质中工作。
8、可避免铅阳极变形后的短路问题，因而可提高电流效率。
9、钛阳极重量轻，可减轻劳动强度。
10、开关制作容易，可高精度化。
11、基体金属钛可多次反复使用。
12、金属阳极的出现，使用氯碱工业中近期涌现出的最新离子膜电解技术得以设计和实现工业化。
13、由于采用了金属阳极，氯酸盐电解槽的高温、高电流密度操作成为可能。
金属阳极的采用使电解槽构造得以改善，降低了电能消耗，加快了次氯酸盐生气氯酸盐的化学反应，从而提高了生产性能。
14、采用了DSA，水银法及隔膜法食盐电解槽的设计概念和操作条件得以改进，能耗得以降低。
DSA低的过电位特性，电极间表面及电极的气泡容易排除，是金属阳极电解槽槽电压降低的重要原因。
由于钛阳极具有很多优点，它的开发使氯碱工业取得很大经济效益，因此很快便在世界各地推广使用。
氯碱生产能力，全世界约4100万吨/年，采用钛阳极不小于70％，钛阳极被誉为氯碱工业一项重大技术革命。
