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氢化钛粉制备钛及Ti-6Al-4V钛合金粉末冶金工艺与性能研究摘要：为了降低制造钛和钛合金半成品的成本，以氢化钛和氢化钛与铝-钒中间合金的混合物为原料，采用粉末冶金制备工艺分别制备了用于轧制的TA2和TC4多孔坯料，研究了热轧后合金的组织与力学性能。
研究结果表明，不同形变程度(50%和75%)的热轧工艺有效消除了残余孔隙，改变了微观结构特征(之前的β晶粒边界α相消失)，极大地提高了TA2和TC4合金的强度和塑性，而且与传统工艺相比，省略了锭块熔炼步骤，降低了钛和钛合金轧制产品的价格，而且与传统工艺相比，省略了锭块熔炼步骤，降低了钛和钛合金轧制产品的价格。
关键词：钛合金;轧制;多孔坯料;微观结构;机械性能现如今金属钛和钛合金在不同的工业行业中有着相当广泛的应用。
早期金属钛作为结构材料局限在航空航天领域得到广泛使用，后来钛在造船、化学机械制造、医学、体育、建筑、日用品等领域也占据了一席之地[1-2]。
但是，目前钛合金产品的高价格仍然是现实中阻碍钛合金应用发展的关键因素[3-4]。
根据Ilyin等[5]的研究数据表明，在锭块熔炼和半成品制备(采用当今世界上通用的真空电弧重熔技术)上的费用占钛产品制造所有费用的62%，这是由于钛在高温下有很高的化学活性，以及高熔化温度和容易发生热形变[6-8]。
因此，从掺杂合金元素的钛合金中制备锭块，必须经过两次或三次重熔，以保证里面的合金元素均匀分布；必须多次加热到随后热转变所需的高温，以保证必要的性能要求，这些性能由合金的化学组成、所形成的组织类型决定[9-10]。
另一方面，Ivasishin等所做的研究工作表明，使用以钛氢化物为初始原料的粉末冶金方法得到的钛零件在产品数量和成本方面具有优势[11-14]。
粉末工艺在零件制备上的主要优点是跳过锭块制备阶段，不需要后续的机械加工。
然而粉末冶金工艺需要在单相β区高温烧结，使钛合金不可能形成物理机械性能和实用性能，以达到最佳组合的组织[15-16]。
钛合金震动衰减原理Titanium alloys are a widely used material in various industries due to their excellent mechanical properties, high strength-to-weight ratio, and corrosion resistance. However, one of the challenges associated with titanium alloys is their tendency to exhibit vibration damping. This phenomenon occurs when the material undergoes mechanical vibrations or shocks, causing energy dissipation and reduced structural integrity.钛合金是一种在各个行业广泛使用的材料，因为它们具有出色的机械性能、高强度和轻量化比以及耐蚀性。
然而，钛合金面临的挑战之一是其具有减震特性。
当材料遭受机械振动或冲击时，就会出现这种现象，这会导致能量耗散和结构完整性降低。
The vibration damping behavior of titanium alloys is important in applications where structural stability and performance are critical, such as aerospace, automotive, and medical devices. Understanding the principles behind vibration damping in titanium alloys is essential for engineers and designers to optimize the material's performance and address any potential challenges.在航空航天、汽车和医疗器械等对结构稳定性和性能要求严格的应用中，钛合金的减震行为至关重要。
试析钛合金技术发展现状以及趋势钛合金技术是一种重要的金属材料的开发和应用领域，具有广泛的应用前景。
本文将从钛合金技术的发展现状和趋势两个方面进行探讨，以期给读者带来全面的了解。
我们来看一下钛合金技术的发展现状。
钛合金是一种具有优异性能的金属材料，它具有高强度、低密度、耐腐蚀、耐高温等优点，并且具有良好的可塑性和可焊性。
因此，钛合金被广泛应用于航空航天、汽车、医疗器械等领域。
目前，钛合金的生产工艺和加工技术已经取得了显著的进展。
采用粉末冶金法、熔模铸造法、等离子熔化沉积法等先进工艺，可以制备出具有复杂形状和高性能的钛合金制品。
此外，钛合金的表面处理技术也得到了快速发展，如阳极氧化、化学镀、电镀等方法可以改善钛合金的表面性能，提高其耐腐蚀性和装饰性。
钛合金技术的发展是一个不断推陈出新的过程。
在未来的发展中，钛合金技术将继续朝着以下几个方向发展。
钛合金的合金化技术将得到进一步改进。
通过添加不同的合金元素，可以改变钛合金的组织结构和性能，从而满足不同领域的需求。
例如，添加铝元素可以提高钛合金的强度和耐热性能，添加锆元素可以提高钛合金的耐腐蚀性能。
因此，钛合金的合金化技术将成为未来的研究重点。
钛合金的制备工艺将更加先进和高效。
随着科学技术的不断进步，制备钛合金的工艺也在不断革新。
新的制备工艺可以提高钛合金的制备效率和质量，并且可以实现对钛合金材料的精确控制。
例如，等离子熔化沉积技术可以实现高精度的三维打印，大大提高了钛合金制品的制造效率和质量。
钛合金的应用领域将进一步扩展。
随着科技的不断发展，钛合金的应用领域将越来越广泛。
例如，在航空航天领域，钛合金可以用于制造飞机的结构件、发动机部件等；在汽车领域，钛合金可以用于制造汽车的车身、发动机等；在医疗器械领域，钛合金可以用于制造人工关节、牙科植入物等。
因此，钛合金的应用前景非常广阔。
钛合金技术是一种具有巨大潜力和广泛应用前景的技术。
通过不断发展和创新，钛合金技术将在材料科学领域发挥重要作用，为人类社会的发展做出更大的贡献。
纯钛不同温度热氧化处理组织与耐蚀性研究 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998学号：05430205江苏工业学院毕业论文（2009届）题目纯钛不同温度热氧化处理组织与耐蚀性研究学生倪静学院材料科学与工程学院专业班级金材052 校内指导教师胡静专业技术职务教授二○○九年六月纯钛不同温度热氧化处理组织与耐蚀性研究摘要：钛及钛合金由于其高的比强度、优异的耐腐蚀性和良好的生物相容性，广泛应用于航空航天、化工、航海、医疗器械、国防领域。
但钛及钛合金在一些介质中较差的耐腐蚀性限制了它的应用。
热氧化处理是一种简单、环保的工艺，可强化钛合金的表面，改善钛在一些介质中的耐腐蚀性能。
本研究选取了TA2为研究对象，将TA2置于箱式电阻炉中进行温度为500℃、600℃、650℃、700℃、750℃和850℃，时间为210min热氧化。
利用光学显微镜（OM）对不同温度热氧化试样表层和截面的组织分析；用扫描电子显微镜（SEM）对不同温度热氧化试样的表层和截面、腐蚀前后进行组织形貌进行分析；利用EDS 分析了微区成分和截面元素分布情况；采用X射线（XRD）对不同温度热氧化试样的表层进行物相分析；利用维氏硬度计对不同温度热氧化试样的表层进行显微硬度分析。
最后研究了TA2经不同温度热氧化后在36-38%的HCl和30%的H2O2中的耐腐蚀性。
研究结果表明，600℃以上热氧化在表面形成了TiO2氧化膜，整个氧化渗层由表层TiO2氧化膜和氧扩散层构成，热氧化温度越高，表面形成的TiO2氧化膜越厚，表面硬度越高。
热氧化后试样表面硬度随温度升高而提高；耐腐蚀性在一定温度范围内，随温度升高而提高，本研究中，210min、700℃生成的氧化膜的耐腐蚀性最好。
关键词：纯钛；热氧化；氧化层；显微硬度；耐腐蚀性The effect of thermal oxidation at different temperature on the microstructure and corrosion-resistance for CP-Ti Abstract: Titanium and its alloys have a wide range of applications in the fields of aerospace，chemical industry，marine，biomedical devices and defense because of their combination of properties in terms of high strength to weight ratio, exceptional resistance to corrosion and excellent biocompatibility.However, the poor tribological properties and undesirable corrosion-resistance in certain mediums of titanium alloys are still a limit for their use in some applications. Thermal oxidation (TO) treatment is an easy and environmental friendly technique that can be used to harden the surface of titanium alloys， and hence improve the poor tribological properties of these materials.TA2 samples were subjected to TO treatment at 500℃、600℃、650℃、700℃、750℃、850℃ for 210min. The effects of different TO temperature on microstructure、hardness、corrosion resistance in 36-38% HCl、30% H2O2 of TA2 were systematically studied. OM， SEM&EDS， XRD etc were employed for the microstructure, morphology and phases analysis; The hardness was measured by Vickerhardness tester. As reference, all the tests above were carried out on untreated TA2 as both counterparts.The results showed that the hardness of TA2 surface increases accompanied by significant improvement in wear resistance. The higher the TO temperature is，the thicker the oxidized film is. The oxidized film consists of titanium dioxide layer and oxygen diffusion zone beneath it. The best corrosion resistance was obtained after 210min700℃TO treatment.Key words: CP-Ti；Thermal oxidation；Oxidation layer；Micro-hardness；Corrosion-resistance目录1绪论钛的基本性质钛的矿物在自然界中分布很广，钛在地壳中的含量约为%，在金属中仅次于铝、铁和镁。
国内外钛合金研究及应用现状钛合金是一种重要的结构材料，其具有高强度、高耐腐蚀性、高温强度和优异的塑性等特性。
目前，钛合金在航空、航天、船舶、汽车、医疗器械、核力工程等领域得到了广泛应用。
本文主要介绍国内外钛合金研究及应用现状。
1.材料设计钛合金的材料设计是目前的热点研究领域之一。
通过调控钛合金组织结构、晶粒尺寸和相含量等，可以改善其力学性能、耐腐蚀性能和加工性能。
目前，国际上钛合金的材料设计主要基于计算机辅助材料设计，通过理论计算和实验验证来设计出新的钛合金材料。
2.制备工艺钛合金的制备工艺直接影响其性能和成本。
目前，国内外对钛合金的制备工艺进行了很多研究，包括真空冶炼、熔模铸造、粉末冶金、等离子旋转电弧熔合、电子束熔合、激光熔合、等离子喷涂等。
这些制备工艺可以提高钛合金的材料利用率和成本效益，并拓宽了钛合金的应用范围。
3.表面处理技术钛合金的表面处理技术是针对其表面形态、化学性质和力学性质进行的一系列处理技术，目的是增强钛合金材料的抗腐蚀性、磨损性和生物相容性。
目前常用的表面处理技术包括阳极氧化、电解陶瓷涂层、电解制取钝化膜、喷砂、抛光等。
1.航空航天领域由于其高强度、低密度、高温强度和耐腐蚀性能，钛合金广泛应用于航空航天领域。
钛合金可以用于制造飞机、火箭、导弹的结构和发动机部件，如航空发动机的叶片、壳体等。
2.汽车领域随着汽车工业的快速发展，钛合金也逐渐在汽车领域得到广泛应用。
钛合金轮毂、排气管、螺栓连接件等都具有重要的应用价值。
3.医疗器械领域钛合金对人体无毒、无害，且生物相容性好，被广泛应用于医疗器械领域，如人工关节、牙科种植体、外科手术器械等。
4.海洋工程领域钛合金在海洋工程领域也具有重要的应用价值。
海水腐蚀性强，而钛合金具有较强的耐腐蚀性能，因此可以用于制造海洋工程设备和海底管道等。
钛合金也被广泛应用于核力工程领域。
核电站中的水箱、反应堆舱壳、管道、定位器等部件都可以使用钛合金材料制造。
热处理对Ti-10V-2Fe-3Al钛合金力学性能的影响摘要：Ti-10V-2Fe-3Al合金是一种近β型钛合金，由于具有高强、高韧、高比强度、深淬透性和优良的热加工性在航空航天领域具有广泛的应用前景。
与目前航空航天领域用量最大的Ti-6Al-4V合金相比，Ti-10V-2Fe-3Al合金的β转变温度一般为790℃～815℃，比Ti-6Al-4V合金的β转变温度大约低100℃。
在β转变温度附近变形的流动应力与Ti-6Al-4V合金935℃变形的流动应力相当，可用于生产各类棒材、板材、锻件等产品，尤其适用于制造316℃以下工作的发动机零件。
与锻造等加工工艺相比，热处理能够在不改变工件的尺寸结构和化学成分的前提下，有效改善工件内部的微观组织，最终获得优良的使用性能和工艺性能，达到提升产品质量、延长使用寿命的目的。
关键词：热处理；Ti-10V-2Fe-3Al钛合金；力学性能；影响引言钛及钛合金具有高比强度、高塑性、耐高温、耐腐蚀、可焊接等优良的综合性能，在航空工业领域得到广泛的应用。
损伤容限设计是当前先进飞机结构设计规范的核心方法之一。
钛合金经β热处理加工后，因具有高断裂韧性、高疲劳裂纹扩展门槛值和低裂纹扩展速率等损伤容限性能，被大量用于制造新一代先进战机的关键结构承力部件，由此显著提高战机的安全性和飞行性能。
在钛合金力学性能研究方面，人们结合万能材料试验机、分离式霍普金森杆等装置开展了该类材料的静动态力学性能实验，并结合有限元分析工具进行了材料性能的数值模拟，研究了固溶、时效等热处理工艺对材料静、动态力学性能的影响。
证实了固溶温度在相变点附近时会改变钛合金动态压缩性能且时效处理会提高钛合金的动态屈服强度。
在Ti-10V-2Fe-3Al应变率范围内，该材料具有明显的应变率强化效应和一定的应变硬化效应。
1.时效温度对钛合金拉伸性能的影响钛合金通过固溶处理获得过饱和固溶体，然后在时效过程中，第二相通过形核和核长大的方式在过饱和固溶体中析出，起到时效强化、提高合金强度的作用。
医用钛合金的发展及研究现状医用钛合金是一种应用广泛的材料，被广泛应用于医疗领域。
它具有优异的生物相容性、良好的机械性能和耐腐蚀性能，因此在手术器械、人工关节、牙科种植等领域得到了广泛应用。
随着医疗技术的进步和对材料性能要求的不断提高，医用钛合金的研究和发展也日益受到重视。
医用钛合金的发展可以追溯到上世纪50年代。
当时，医用钛合金主要用于制作牙科种植体，取代传统的金属材料。
由于钛合金具有优异的生物相容性和良好的机械性能，它成为了理想的牙科种植材料。
随后，医用钛合金在人工关节、骨内固定器械等领域得到了广泛应用。
医用钛合金的研究重点主要包括材料性能的改进和制备工艺的优化。
在材料性能方面，研究人员通过调整合金组成和热处理工艺，改善钛合金的机械性能和耐腐蚀性能。
例如，研究人员通过添加微量元素，如铌、锆等，来提高钛合金的力学性能和生物相容性。
此外，通过调整热处理工艺，可以改善钛合金的组织结构，提高其力学性能。
制备工艺的优化也是医用钛合金研究的重要方向。
目前，常用的制备工艺包括熔模铸造、粉末冶金和快速凝固等。
研究人员通过优化制备工艺，可以控制钛合金的晶粒尺寸和组织结构，从而改善材料的机械性能和生物相容性。
此外，通过采用激光熔化、等离子弧熔化等先进的制备技术，可以实现钛合金的定制化制备，满足不同患者的需求。
近年来，随着3D打印技术的发展，医用钛合金的研究又迎来了新的突破。
3D打印技术可以精确控制钛合金的形状和组织结构，实现个性化的治疗方案。
例如，通过3D打印技术可以制作出与患者骨骼结构完全匹配的骨修复材料，提高手术的准确性和治疗效果。
虽然医用钛合金在医疗领域得到了广泛应用，但仍然存在一些问题需要解决。
首先，钛合金的生产成本较高，限制了其在一些医疗设备中的应用。
其次，钛合金在长期使用过程中可能会引发一些不良反应，如过敏反应等。
因此，钛合金的生物相容性和耐腐蚀性能仍然是研究的重点。
医用钛合金作为一种优异的医疗材料，具有广阔的应用前景。
国内外钛合金研究及应用现状近年来，钛合金在国内外各行各业都得到广泛的应用，研究跨越了材料物理和化学，机械设计，生产工艺，涂敷工艺，智能制造，组装，维修和维护等多学科领域，这种多学科交叉性得到了国内外的广泛关注和深入研究，从而推动了钛合金的发展和实用化。
钛合金的特点是结构紧凑，耐腐蚀性强，耐热性好，延伸性和抗冲击性也非常出色，因此被广泛应用于航空航天，汽车，医疗，电力，建筑等行业，而且由于其低密度和轻量特点，更能够满足提高制造效率，减少能源消耗，减少污染的要求。
目前，国内外钛合金研究主要集中在材料特性、制备技术、新型钛合金的研发等方面。
先，关于材料性能的研究，国内外的研究者着重研究钛合金的强度、塑性、焊接性和耐腐蚀性等力学性能，以拓展其性能，满足不同环境下用途的需求。
其次，关于制备技术的研究，主要是研究高性能钛合金的制备工艺，以提高其材料性能，降低生产成本。
最后，关于新型钛合金研发方面，目前有多学科交叉研究，包括聚合物增强钛合金、复合材料、添加剂改性等，从而进一步拓展钛合金的应用范围，满足不同行业的多样化需求。
在实际应用方面，钛合金目前主要用于航空航天、汽车、医疗、电力、建筑等行业，特别是航空航天领域的应用最为广泛，主要是因为钛合金的低密度、重量轻、高强度、耐腐蚀性良好等特点，能够充分地满足航空航天装备的要求，比如飞机发动机，航空航天机械件和结构零件等，这些应用使得钛合金在航空航天领域得到了广泛的应用。
此外，还有越来越多的行业开始尝试使用钛合金，比如汽车、电力行业，利用它们的可塑性，建造轻量化的汽车零部件，减轻汽车质量，降低汽车节油，以及在高速公路、铁路、桥梁等高精尖的土木工程中，使用钛合金制作可靠的抗腐蚀结构件，从而提高了建筑物的抗侵蚀性，维护了高速公路和铁路等行业的安全性和可靠性。
总而言之，钛合金在国内外各行各业的研究和应用都得到了广泛的关注，以提高性能、节约能源、降低污染等多方面都有着重要作用，推动了钛合金的发展和实用化。
学院：机械学院专业：材料成型及控制工程班级：065 姓名：杨建伟指导老师：唐明奇文献综述摘要：钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。
世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。
自1954年美国研制成功Ti-6Al-4V 合金以来，钛合金以它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好等一系列优越性特点，而成为钛工业中的王牌合金。
特别在航空高科技领域得到了大量应用，现今于医学，汽车等上也应用广泛。
钛合金阳极氧化膜的存在，，进一步弥补了钛合金在某些方面的缺陷，使其性能更加优异突出。
本篇综述着重对钛合金，钛合金阳极氧化膜的原理规律和制备技术做了主要介绍。
关键字：钛，钛合金，航空工业，阳极氧化，钛合金阳极氧化膜Abstract:Titanium is an important structure of metal developed in thenineteen fifties, titanium alloy with high strength, good corrosion resistance, heat resistance is higher and is widely used in various fields. Many countries in the world have realized the importance of titanium alloy material, have been carried out on the research and development, and has been applied in. Since 1954, the United States developed Ti-6Al-4V alloy, titanium alloy on its heat resistance, strength, toughness, ductility, formability, compatibility is good and a series of advantages of weld ability, corrosion resistance and biological, and become the ace of titanium alloy in industry. In particular has been widely used in aviation technology, now in medicine, such as car is also widely used. Anodic oxide film on titanium alloy, titanium alloy, to remedy the defects in some aspects, make its performance more prominent. This review focuses on the titanium alloy, titanium alloy anodic oxide film and preparation technology of the principle of mainly introduces.Key words ,titanium, titanium alloy, aircraft industry, anodization,Titanium alloy anodic oxide film.前言钛是20世纪50年代发展起来的一种重要金属，密度小，比强度高和耐腐蚀性好。
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钛合金研究新进展及应用现状摘要：综述了钛合金的发展历程及当今的研究应用新进展，并对我国钛合金的应用前景做出展望。
关键词：钛合金；发展；研究；应用1 钛合金的发展历程钛是20 世纪50 年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。
世界上许多国家如美国、日本、俄罗斯以及中国等都认识到钛合金材料的重要性，并相继对其进行了研究开发，得到了实际应用[1~3]。
美国钛工业起步较早，其规模和技术目前都处在世界领先地位，一开始就注重钛合金材料的基础研究，并以此指导钛合金材料的应用和开发，取得了举世瞩目的成就。
第一个实用的钛合金就是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V 合金，由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好，而成为钛合金工业中的王牌合金，该合金使用量已占全部钛合金的75%～85%。
20 世纪50～60 年代，主要是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。
耐热钛合金的使用温度已从50 年代的400 ℃提高到90 年代的600～650℃。
α2 (Ti3Al)和γ（TiAl）基合金的出现，使钛在发动机的使用部位正由发动机的冷端（风扇和压气机）向发动机的热端（涡轮）方向推进。
结构钛合金向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容限方向发展。
目前，美国航空航天用钛量最大，在20世纪80 年代以后设计的各种先进军用战斗机和轰炸机中，钛合金的用量已稳定在20%以上[4,5]。
2 钛合金的研究新进展近年来，各国正在开发低成本和高性能的新型钛合金，努力使钛合金进入具有巨大市场潜力的民用工业领域。
国内外钛合金材料的研究新进展主要体现在以下几方面[6]。
2.1 高温钛合金世界上第一个研制成功的高温钛合金使用温度仅为300~350 ℃。
随后相继研制出使用温度达400℃的IMI550，BT3-1 等合金，以及使用温度为450~500 ℃的IMI679，IMI685，Ti-6246，Ti-6242 等合金。
钛合金表面耐蚀性的提高研究随着科技的不断进步，钛合金作为一种重要的材料在航空、航天等领域中得到了广泛应用。
然而，由于钛合金表面易受腐蚀损伤，这对其使用寿命和安全性都带来了一定的影响。
因此，提高钛合金表面的耐蚀性成为了一项重要的研究课题。
一、钛合金表面腐蚀原因首先，了解钛合金表面腐蚀的原因对于提高其耐蚀性有着重要的作用。
钛合金表面腐蚀的主要原因是与环境中的氧、水、酸性气体等氧化物的作用有关，其中含氯离子的介质更容易导致钛合金表面腐蚀。
其次，钛合金表面的氧化膜也会导致其腐蚀。
在氧化过程中，钛与氧气发生反应形成氧化层。
然而，这一氧化层具有一定的不稳定性，如果不能得到适当的保护，氧化层会进一步分解，导致钛合金表面腐蚀。
最后，钛合金表面的机械划痕、不规则形状等纹理也会加剧其腐蚀，这是由于这些区域的阴极电位与阳极电位差异大所致。
二、表面处理技术了解钛合金表面腐蚀的原因后，我们可以通过表面处理技术提高其耐蚀性。
下面将简要介绍几种常见的表面处理技术。
1、阳极氧化阳极氧化是一种将金属表层转化为氧化层的表面处理技术，可以提高钛合金表面的硬度和耐蚀性。
在氧化过程中，阳极氧化会产生大量孔洞，这些孔洞可用于沉积其他材料以保护初始氧化层。
此外，通过调整氧化电场值和氧化时间等参数，可以控制氧化层的厚度和颜色。
2、钝化处理钝化处理是通过在钛合金表面生成一层密闭的碱性氧化物来避免其被腐蚀。
在钝化处理中，钛合金表面的化学状态发生改变，表面成分的比例也会发生变化。
这种表面处理技术具有对抗腐蚀、抗磨损等诸多优点，但不同环境下要针对性的设定参数。
3、离子注入离子注入是一种通过将金属离子注入到钛合金表面形成硬化层的表面处理技术。
通过离子注入，可以改变钛合金表面的化学和物理性质，从而提高其耐蚀性。
同样的，针对不同的需求也有着不同的注入参数需要调整。
三、表面处理技术的发展趋势对于钛合金表面处理技术，我认为其发展趋势主要有以下几个方向。
1、绿色环保随着社会对于环保意识的提高，在表面处理技术中，无污染性是未来发展的一个重要趋势。
钛及钛合金的缝隙腐蚀行为杨专钊;刘道新;张晓化【摘要】采用标准评价方法研究了工业纯钛和6种不同成分钛合金的缝隙腐蚀行为.缝隙由聚四氟乙烯垫片、螺栓和螺帽按统一次序和力矩组装而成.结果表明,在苛刻环境下(5 mol·L-1 NaCl,pH2.8～3.2,沸腾状态)经过60 d缝隙腐蚀试验,钛合金发生缝隙腐蚀的程度与钛合金材料有关,其中TiNi较为严重,TA7,TC4,TA2和Ti35较耐蚀,TA9和TA10具有良好的耐缝隙腐蚀性能.【期刊名称】《腐蚀与防护》【年(卷),期】2013(034)004【总页数】3页(P295-297)【关键词】钛;钛合金;缝隙腐蚀【作者】杨专钊;刘道新;张晓化【作者单位】西北工业大学,西安710072;西北工业大学,西安710072;西北工业大学,西安710072【正文语种】中文【中图分类】TG174与结构钢和铝合金相比，钛合金具有比强度（强度与密度比值）高、无磁性、耐高温等优点，在航空航天领域内被广泛使用。
在用作紧固件时，由于钛合金具有良好的弹性，所以对于钛合金紧固件，施加预载荷或定载荷后，使螺栓发生弹性形变，可以有效防止螺栓松动。
但是，在一定的环境介质条件下，钛合金作为紧固件，可能发生局部腐蚀——接触腐蚀，即钛合金与其他材料的组合使用过程中，可导致其他低电位的材料加速腐蚀。
尽管对钛合金接触腐蚀进行了许多研究工作，但在实际航空工业应用中，随着新型钛合金和新材料的研究开发，新的接触腐蚀体系不断出现，有必要进一步探讨并解决这类问题。
钛合金常温条件下具有良好的耐缝隙腐蚀性能，本工作研究了不同成分体系钛合金在高温苛刻条件下的缝隙腐蚀敏感性，更深入地认识不同钛合金体系的缝隙腐蚀敏感性，为航空航天工业中钛合金与其他材料合理组合使用提供科学依据。
1 试验1.1 试验材料与试样试验材料有工业纯钛（TA2）、Ti-5Al-2.5Sn（TA7），Ti-0.2Pd（TA9），51Ti49Ni（TiNi），Ti-0.3Mo-0.8Ni（TA10），Ti-6Al-4V（TC4）和Ti-6Ta （Ti35）。
《钛合金A-TIG焊接工艺的应用研究》一、引言随着现代工业技术的快速发展，钛合金因其优异的机械性能、耐腐蚀性能和轻质特性，在航空、航天、医疗、化工等领域得到了广泛应用。
然而，钛合金的焊接是一项具有挑战性的工艺，需要高精度的焊接技术和严格的工艺控制。
活性TIG（Active TIG，简称A-TIG）焊接工艺作为一种先进的焊接技术，在钛合金的焊接中展现出良好的应用前景。
本文旨在探讨钛合金A-TIG焊接工艺的应用研究，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、钛合金A-TIG焊接工艺概述A-TIG焊接工艺是一种在TIG焊接基础上，通过引入活性元素（如氩气、氮气等）来改善焊缝成型和性能的焊接方法。
在钛合金的焊接中，A-TIG工艺能够有效地消除焊接过程中的氧化问题，提高焊缝的力学性能和耐腐蚀性能。
三、钛合金A-TIG焊接工艺的应用研究1. 焊接参数优化针对不同厚度的钛合金板材，通过调整A-TIG焊接工艺的参数（如电流、电压、焊接速度等），可以获得最佳的焊缝成型和性能。
研究表明，适当的焊接参数能够有效地控制焊缝的晶粒大小和分布，从而提高焊缝的力学性能。
2. 活性元素的选择与控制活性元素的选择对A-TIG焊接工艺的效果具有重要影响。
研究表明，适量的活性元素能够有效地消除钛合金焊接过程中的氧化问题，提高焊缝的成型质量。
同时，活性元素的控制也是关键，过量的活性元素可能导致焊缝产生气孔等缺陷。
3. 焊后处理与性能评估焊后处理是提高焊缝性能的重要环节。
通过对焊缝进行适当的热处理或机械处理，可以消除焊缝内部的残余应力，提高焊缝的力学性能和耐腐蚀性能。
同时，对焊缝进行性能评估也是必要的，包括对焊缝的微观结构、力学性能、耐腐蚀性能等进行检测和评估。
四、应用实例分析以某型航空发动机钛合金部件的A-TIG焊接为例，通过优化焊接参数和活性元素的选择与控制，成功地实现了钛合金部件的高质量焊接。
经过焊后处理和性能评估，焊缝的力学性能和耐腐蚀性能均达到了设计要求。
钛及钛合金的应用分析 第一部分 概述 1.1 金属钛的物理性质 金属钛，原子序数为22，相对原子质量47.87，常温下不稳定，在自然界中只以化合态存在。 钛的密度小，4.51g/cm3 ，是最重的轻金属。钛的延展性能好，热稳定性很好，熔点为1668±4℃，沸点为3260±20℃，临界温度4350℃，临界压力1130大气压。 钛具有较好导热性，导电性能较差，近似或略低于不锈钢，具有超导性，纯钛的超导临界温度0.38-0.4K。 钛的硬度跟钢铁差不多，但是它的重量几乎只有同体积钢铁的一半，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%，但强度低，钛中杂志的存在对其机械性能影响极大，特别是间隙杂志（氧、氮、碳）可大大提高钛的强度，显着降低其塑性。钛作为结构材料所具有的良好机械性能，就是通过严格控制其中适当的杂志含量和添加合金元素而达到的。 1.2 金属钛的化学性质 金属钛在高温环境中的还原能力极强，能与氧、碳、氮以及其他许多元素化合，还能从部分金属氧化物中夺取氧。常温下钛与氧气化合生成一层极薄致密的氧化膜，这层氧化膜常温下不予绝大多数强酸、强碱反应，包括王水。它至于氢氟酸、热的浓盐酸、浓硫酸反应，因此钛具有相当的抗腐蚀性。 1.3 钛合金的分类及用途 通常将钛合金划分为α型、α+β型和β型合金。钛合金的力学性能主要取决于化学成分和相应的显微组织。 α合金主要应用于化工和加工工业，这些工业中首先要考虑的是合金必须具有优异的抗腐蚀性能和变形能力，而对高比强度性能的要求次之。含氧量是各种级别商业纯钛的主要差别。作为间隙型合金化元素，氧可以显着地提高合金的强度，同时降低塑性。商业纯钛为了达到要求的强度水平，只有氧是有意加入的合金化元素，而C和Fe等元素则是被看成制备过程进入合金的杂质元素。 近α合金是典型的高温合金，由于它兼具α合金优异的蠕变性能和（α+β）合金的高强度，高温应用选择这类合金很理想。 α+β合金中，Ti+6Al+4V合金应用最为广泛。目前使用的钛合金中有50%以上具有这种成分，它具有良好的综合性能，目前人们对它的研究最为深入而且接受了最多的检验，最大的应用领域在航空工业领域。 β钛合金是应用最为广泛的一类钛合金，β钛合金具有最高的强度/质量比，而且大横截面的钛合金零件具有非常优异的强度、韧性和抗疲劳性能。与α+β型合金相比，β合金的不足之处是密度大、加工范围相当小、成本较高等。β型合金目前主要应用在航空航天领域和井下装置（深油井和气井）以及外科植入合金。 1.4 钛合金的力学性能 通常，提高钛合金性能的方式主要有三种，即合金化和加工工艺以及复合材料。 合金化是提高材料强度的基础（如固溶强化、时效强化），同时可以获得有序结构（如TiAl金属间化合物），也决定了合金的大多数物理性能（如密度、弹性模量、膨胀系数），并在很大程度上控制了材料的化学抵抗能力（如腐蚀、氧化）。 加工工艺可以使材料的性能达到很好的平衡。通过热加工处理，钛合金可以得到不同的显微组织，以便获得最优的强度、塑性、韧性、超塑性、抗应力腐蚀性能和抗蠕变性等，这取决于最终应用对某些特殊性能的要求。 不同材料组合在一起可以制备性能优异的复合材料。新的符合物的性能与单个组元的性能之间符合简单的混合法则。在这种情况下，钛合金或钛铝化合物通过颗粒或纤维增强就得到了金属基复合材料。 第二部分 钛及钛合金的应用 2.1钛合金在航空航天领域中的应用 钛合金的突出特性包括高比强和抗蚀性优异。因此，钛合金应用于铝合金、高强钢或镍基超合金的质量、强度、抗蚀性或高温稳定性等综合性能不能满足的航空产品中。 航空用钛合金主要驱动力如下： a 减重（替代钢和镍基超合金）； b使用温度（可替代铝合金、镍基合金和钢）； c抗蚀性（可替代铝合金和低合金钢）； d与聚合物基复合材料具有电化学相容性（可替代铝合金）； e空间限制（可替代铝合金和钢）。 通常，减重是机身材料选择钛合金的主要原因，飞机机身采用钛合金可以阻止疲劳裂纹扩展。它们以薄且窄的环状使用，象“腰带”一样安装在铝机身的周围，防止外部蒙皮的潜在疲劳裂纹出现突发性扩展。 现在，钛合金已经应用于飞机的液压管道。与钢管相比，它可减重达40% 。工业纯钛用于要求中等强度且抗蚀性优异的领域，比如飞机上的厨房和卫生间的地板，其腐蚀性环境要求采用钛。 飞机上除冰设备的管道系统由未合金化的钛制造，由于使用温度超过200。C，这些管道需要传送的侵蚀性介质，从而要求具有优异的热稳定性和抗蚀性，其材料的热稳定性比强度更为重要。 飞机起落架的主要部件越来越多采用锻造钛合金制造。座舱窗户框架由锻造钛合金制造来应对潜在的高载荷如鸟类的撞击。 与商用飞机市场相比，钛合金在军用战斗机中的应用更多，其大量应用受到更高机动性和超音速航行速度所需的更高热载荷和热机械载荷设计的驱动。钛合金在军用飞机机身材料中的比例达50%以上。钛合金应用最普遍的领域是军用飞机发动机舱，其工作温度迅速超过铝合金的使用温度范围。 钛合金用作直升机中承受非常高应力的部件------转子头部件。 燃气涡轮发动机是航空钛合金的一大主要应用领域，现在燃气涡轮发动机机构质量的1/3左右为钛合金。压缩机叶片是最早的钛合金发动机部件，后来出现了钛合金压缩盘。现在喷气式发动机的大型前端风扇叶片也是钛合金制成的。 2.1.3 火箭、人造卫星、导弹 具体使用部位：压气机和风扇叶片、盘，机匣，导向叶片、轴，起落架，襟冀，阻流板，发动机舱，隔板，冀梁，燃料箱，火箭燃烧室，助推器等。 2.2 钛及钛合金在化学、石油工业及其他一般工业中的应用 在化学工艺工程中，主要要求材料的抗蚀性而对材料的强度要求较低，因此选用纯钛和低合金化钛合金。钛用于制造容器、混合器、泵体、交换柱罐、热交换器、导管、槽、搅拌器、冷却器和反应器等与含氧化剂的盐酸溶液接触的设备优先选用钛。 用于实际设备的钛合金成品主要以箔材、薄板和板材（用于热交换器片、内衬和包覆金属等）以及管材（用于热交换器、冷凝器等）形式提供。 2.2.1 热交换器和冷凝器 钛成为以海水、碱水和污水作为冷却介质的热交换器的首选材料。管道型和简洁的板状热交换器被例行应用于陆上石油精炼厂和海上石油钻探平台上，特别是薄壁冷凝器管道通常在零腐蚀余量下使用。全世界范围内数百万米焊管和无缝钛管（用于蒸汽涡轮机发电厂、精炼厂、化工厂、空调系统、多级急骤蒸馏、脱盐和蒸汽压缩厂、海洋钻井平台、水上船只和潜水艇以及游泳池用热泵）为钛的使用寿命和可靠性提供了证明。 2.2.2 容器和仪表制造业 钛具有很好的抗蚀性，特别是在水中，是化学、电化学和石油化工工业的理想材料。主要用于制作容器和槽罐等。钛制容易和仪表可区分成整体容器、可拆卸的内衬和平板等。 钛网状阳极适合于铜、锌、锡或镉等电解液和其他主要的酸性液体浴池中。加热或冷却浴池时，钛也用作侵入式盐浴加热元件用套件、锅炉管道、热交换器、调温装置和螺纹管等。 2.2.3 尺寸稳定的阳极-----提炼冶金 钛阳极通过在表面沉积贵金属、铂或铑的氧化物薄膜来保持与电解液良好的电接触，这已经成功地应用于氯和氯酸钠中。这些阳极具有像铂金属一样的阳极低过电压特性，与传统石墨电极相比更能降低能耗而且寿命更长，尺寸稳定，对电解液和氯的污染较少。钛电极从含硫化物的硫酸溶液中电解沉积和电解精炼金属如铜、金、镍、锰和二氧化锰等可以避免煅烧硫化物矿石，这样更具有环保性。另外，电解提炼中应用到钛电极的主要原因是钛抗蚀性优异且其氧化膜可以充当良好的分离剂。 2.2.4 石油化工炼油厂 钛的非常优异的抗蚀性使得它在事后化工行业同样发挥着极其重要的作用。商业纯钛和含钽或钯的钛合金在制备乙醛、丙酮、乙酸、丙烯酸纤维、尿素等生产设备中得到了很大的应用。含硫化氢和二氧化碳较多的劣质原油迫使炼油厂采用钛来改进其加工设备。现在，钛在炼油厂中被用于热交换器、容器、洗涤塔、柱罐、管道系统和其他相关设备。 2.2.5 烟道气体脱硫 燃料发电厂释放的含硫气体以酸雨的形式破坏湖泊和森林，需要经过脱硫技术除去烟道气体中大部分的硫。目前2级钛板基本上都应用于制造烟囱和烟囱内衬。 2.2.6 蒸汽涡轮机叶片 使用钛叶片的主要原因是：钛叶片比钢叶片减重近60%，且抗氧化性的酸性氯化物腐蚀、抗腐蚀疲劳和抗应力腐蚀强。 2.2.7 其他 钛具有的优异抗腐蚀和抗剥蚀能力，是脱盐厂关键性部件的首选材料，特别是薄壁钛管的成本效率和可靠性均优于传统的Cu-Ni合金，还有钛的生物相容性极其优异，在食品、酿造、制酒和医药工业中取代不锈钢的另一理由。 在纺织或纸浆和造纸厂的漂白车间里，钛常被用在与侵蚀性漂白剂特别是二氧化氯接触的设备上，大多数纯钛用于漂白工艺中，同时也用于回收废液。 2.3 钛及钛合金在海洋和近海中的应用 采用钛合金生产钻进平台上的天然气和石油提升器，钛合金能够满足连接海床上钻头与提升器管道用楔形应力接头的高要求。金属管道接头配件必须具有足够的柔韧性，以适应能够补偿由波浪、海风和潮汐引起的浮动钻井平台的移动。目前，钻井装置和供给船上的冷却水管、供水管、废水管、海水提升管、锚系统用管道、洒水装置和压载水管系都是钛材料制造的。 除此之外，深海艇、潜水艇等耐压壳体都是钛制的，水产养殖可以应用钛合金丝编织的渔网。核废物处理、再处理、浓缩过程中使用的离心分离机和磁体外套等也常常使用钛。
钛合金 摘要：先进材料钛及钛合金的应用与前沿技术的发展一直是当前材料领域的热点研究课题之一。钛、钛合金及钛化合物的优良性能促使人类迫切需要它们。然而，生产成本之高，使应用受到限制。我们相信在不久的将来，随着钛的冶炼技术不断改进和提高，钛、钛合金及钛的化合物的应用将会得到更大的发展。本文介绍了钛合金的发展现状、特性、铸造工艺性能及其热处理，阐述了钛合金的生产技术及其应用，分析其优势与局限性，并展望发展趋势。 关键字：金属钛，钛合金; 发展状况 ，性质; 铸造加工性能; 热处理;生产技术， 应用; 研究前景 钛和钛合金的发展过程： 钛是英国化学家格雷戈在1791年研究钛铁矿和金红石时发现的,格雷戈尔和克拉普罗特当时所发现的钛是粉末状的二氧化钛，而不是金属钛。因为钛的氧化物极其稳定，而且金属钛能与氧、氮、氢、碳等直接激烈地化合，所以单质钛很难制取。直到1910年才被美国化学家亨特第一次制得纯度达99.9%的金属钛。 。 钛合金基本性能： 1.强度高。钛合金具有很高的强度，其抗拉强度为686—1176MPa，而密度仅为钢的60%左右，所以比强度很高。 2.硬度较高。钛合金(退火态)的硬度HRC为32—38。 3.弹性模量低。钛合金(退火态)的弹性模量为1.078×10－1.176×10MPa，约为钢和不锈钢的一半。
4.高温和低温性能优良。在高温下，钛合金仍能保持良好的机械性能，其耐热性远高于铝合金，且工作温度范围较宽，目前新型耐热钛合金的工作温度可达550—600℃；在低温下，钛合金的强度反而比在常温时增加，且具有良好的韧性，低温钛合金在－253℃时还能保持良好的韧性。 5.钛的抗腐蚀性强。钛在550℃以下的空气中，表面会迅速形成薄而致密的氧化钛膜，故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及强碱中，其耐蚀性优于大多数不锈钢。 6化学活性大：钛的化学活性大，与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、氨气等产生强烈的化学反应。含碳量大于0.2％时，会在钛合金中形成硬质TiC；温度较高时，与N作用也会形成TiN硬质表层；在600℃以上时，钛吸收氧形成硬度很高的硬化层；氢含量上升，也会形成脆化层。吸收气体而产生的硬脆表层深度可达0.1～0.15 mm，硬化程度为20％～30％。钛的化学亲和性也大，易与摩擦表面产生粘附现象。 钛和钛合金加工性能： 1.切削加工性能：钛合金强度高、硬度大，所以要求加工设备功率大，模具、刀具应有较高的强度和硬度。切削加工时，切屑与前刀面接触面积小，刀尖应力大。由于钛合金弹性模量低，切削加工时工件回弹大，容易造成刀具后刀面磨损的加剧和工件变形；钛合金高温时化学活性很高，容易与空气中的氢、氧等气体杂质发生化学反应，生成硬化层，同时进一步加剧了刀具的磨损；钛合金切削加工中，工件材料极易与刀具表面粘结，加上很高的切削温度，所以刀具易于产生扩散磨损和粘结磨损。 2.磨削加工性能：钛合金化学性质活泼、在高温下易与磨料亲和并粘附，堵塞砂轮，导致砂轮磨损加剧，磨削性能降低，磨削精度不易保证，。钛合金强度高、韧性大，使磨削时磨屑不易分离、磨削力增大、磨削功耗相应增加。钛合金热导率低、比热小、磨削时热传导慢，致使热量积聚在磨削弧区，造成磨削区温度急剧升高。 3.挤压加工性能：对钛及钛合金进行挤压加工时，要求挤压温度高，挤压速度快，以防温降过快，同时应尽量缩短高/温坯锭与模具的接触时间。因此挤压模具应选用新型耐热模具材料，坯锭由加热炉到挤压筒的输送速度也要快。由于钛合金热导率低，表层温度下降后，内层坯料热量不能及时传输到表层补充，会出现表面硬化层，而使得变形难以继续进行。同时，表层与内层会产生很大的温度梯度，即使能成形，也容易造成变形和组织不均匀。 4.锻压加工性能：钛合金对锻造工艺参数非常敏感，锻造温度、变形量、变形及冷却速度的改变都会引起钛合金组织性能的变化。钛合金的变形抗力随变形速度的增加提高较快，锻造温度对钛合金变形抗力影响更大，因此常规锻造必须在锻模内冷却最少的情况下完成。间隙元素(如O、N、C)的含量对钛合金的锻造性也有显著影响。 5.铸造工艺性能：由于钛和钛合金的化学活性高，易与空气中的N、O、N发生剧烈化学反应，且易与铸造中常用的耐火材料发生化学反应。 随着合金使用温度和工作强度的提高，合金中所添加元素的数量和加入量也相应增加，但同时必须考虑到合金的铸造性能、流动性凝固区间结晶组织、力学性能等等，即合金的化学成分必须根据铸造工艺的要求进行调整 钛合金的热处理 常用的热处理方法有退火、固溶和时效处理。退火是为了消除内应力、提高塑性和组织稳定性，以获得较好的综合性能。 钛合金的热处理工艺可以归纳为： （1）消除应力退火：目的是为消除或减少加工过程中产生的残余应力。防止在一些腐蚀环境中的化学侵蚀和减少变形。 （2）完全退火：目的是为了获得好的韧性，改善加工性能，有利于再加工以及提高尺寸和组织的稳定性。 （3）固溶处理和时效：目的是为了提高其强度，α钛合金和稳定的β钛合金不能进行强化热处理，在生产中只进行退火。α+β钛合金和含有少量α相的亚稳β钛合金可以通过固溶处理和时效使合金进一步强化。 此外，为了满足工件的特殊要求，工业上还采用双重退火、等温退火、β热处理、形变热处理等金属热处理工艺。 钛合金生产技术： 在铸造方面, 冷坩埚+ 离心浇铸技术、真空吸铸和压铸技术已使产品质量进一步提高。 冷坩埚感应熔炼后进行离心浇铸生产钛合金铸件, 可以节省原材料, 降低预热成本, 并提高铸件精度, 消除缩孔和疏松。真空吸铸技术广泛用于高尔夫球杆头等薄壁型产品生产,真空压铸法采用金属模取代陶瓷模后, 产品质量较好, 成本降低。 钛的精密铸造依赖于真空自耗电弧熔炼工艺。这种工艺生产效率低, 成本高, 限制了铸件生产能力的提高, 难以满足用户的需要。被离心浇铸的精密铸造工艺所代替。与传统工艺相比, 该工艺具有以下优点:（1）节省原材料，可以使用优质的锻造或轧制边角料; （2）可降低铸模的预热温度, 降低预热成本; (3)可大大减少由于铸模与金属液反应而形成的富氧A 层, 相应地减少清除铸件表面A 层的工作量, 同时又保留了大部分铸造表面, 尺寸精度高。 真空吸铸法是将悬浮熔炼技术和真空吸铸技术结合在一起的精密铸造方法。该方法铸造速度快, 无滞流及气泡卷入等现象产生, 可制造出壁厚小于1 mm的钛合金铸件。高尔夫球杆头就是用该方法大量生产的。以前, 钛铸造的主要铸型为熔模法。该法制作的陶瓷模具与钛熔液反应, 在钛铸件表面生成A 壳层, 随后必须进行酸洗加以清除。而压铸法最大的优点在于: 由于采用了金属模, 不会产生如上所述的表面污染, 质量比较稳定, 也省去了后续的酸洗工序。这种工艺适于制造简单形状的钛铸件。 钛合金的应用 1、在湿法冶金工业中的应用 钛作为电铜、电镍行业中种板应用的主要优点是： （1）钛表面的氧化膜保护了钛不被电解液腐蚀，且又不污染电解液。 （2）剥离极其容易，减轻了劳动强度。 （3）成品率提高了30%以上。 （4）电铜结晶组织致密，表面光滑。 （5）不易断路烧板。 （6）.使用寿命超过30年。 2、在航空、航天中的应用 当飞机、导弹、火箭高速飞行时，其发动机和表面温度相当高，铝合金已不能胜任，这时采用钛合金是十分合适的。正是由于钛及其合金具有强度大、重量轻、耐热性强的综合优良性能，在飞机制造中用它来代替其它金属时，不仅可以延长飞机使用寿命，而且可以减轻其重量，从而大大提高其飞行性能。所以，钛是航空工业和宇宙工业中最有前途的结构材料之一。 钛及其合金在航空工业中主要用于制造飞机发动机和机身。钛及其合金还具有良好的耐低温性能，即使在-250℃的超低温下，仍具较高的冲击强度，可耐高压抗震动。因此，钛及其合金在火箭、导弹和宇宙飞船上不仅用于制造发动机外壳和结。 3、在石化工业中的应用 钛在石化工业中，多用于制造化工设备。化工设备的选材相当重要，大量的压力容器、贮槽、塔器、换热器、管道乃至紧固件和连接件等等在工作条件下不仅要承受一定的载荷，而且要受到许多介质的强烈腐蚀，工作条件十分苛刻。在这种情况下，许多设备的选材如仅在常用不锈钢的基础上进行调整，已不能适应。而钛及钛合金的机械性能与不锈钢相近，耐蚀性能则远为优异。为此，在重要的化工设备中，钛材逐渐以各种形式如衬钛、钛钢复合以至全钛得到应用。 4、在化工工业中的应用 在化工生产中，用钛代替不锈钢、镍基合金和其它稀有金属作为耐腐蚀材料,这对增加产量，提高产品质量，延长设备使用寿命、减少消耗、降低能耗、降低成本、防止污染、改善劳动条件和提高生产率等方面都有十分重要的意义。 主要应用方面：（1）氯碱工业 ：目前氯碱工业中广泛采用钛来制造金属阳极电解槽、离子膜电解槽、湿氯冷却器、精制盐水预热器、脱氯塔、氯气冷却洗涤塔等。（2）纯碱工业 纯碱是最基本的化工原料之一，在生产纯碱设备方面，钛合金的应用提高生产效率和质量。 5、在医药行业中的应用 钛作为一种新兴的材料，在我国的制药工业、医疗器械、人体植入物等领域的开发、使用不过近二十年的历史，却获得了极大的成功，并缩短了我国与世界先进国家的差距。 钛和钛合金发展研究方向: （1）高温钛合金。高纯度、高致密性钛合金 （2）钛铝化合物为基的钛合金。高温性能好、抗氧化能力强、抗蠕变性能好和重量轻 （3）高强高韧β型钛合金。具有良好的冷热加工性能，易锻造，机械性能、良好的环境抗力及强度与断裂韧性的很好配合。 （４）阻燃钛合金。具有相当好的热变形工艺性能 （5）医用钛合金：钛无毒、质轻、强度高且具有优良的生物相容性，是非常理想的医用金属材料，可用作植人人体的植人物等。 结束语 经过几十年的发展，目前已形成从钛矿、海绵钛、钛冶炼和钛材生产、钛设备制造的整体工业体系。我国的钛工业同样是为航空而兴起的，我国在上世纪８０年代确定了大力推广钛材民用的方针，国家又适时地采取了扶持的政策，钛工业才走上了稳定发展的道路。但受其加工效率和生产成本的制约, 目前还没有大批量应用。要使我国的钛工业得到高速发展，必须大力宣传和推广使用钛金属材料，使钛金属材料特别是在造船、汽车制造、化工、电子、海洋开发、海水淡化、地热发电、排污防腐等民用领域将获得广泛的应用。 ［参考文献］ [1]瘐晋, 等. 金属钛的性能、发展与应用[ J]. 有色设备,2003, ( 4): 16- 21. ［2］张喜燕、赵永庆、白晨光：《钛合金及应用》，化学工业出版社2005年版。 ［3］任敬心、康仁科：《难加工材料的磨削》，国防工业出版社1999年版。 ［4］杨冠军：《钛合金研究和加工技术的新进展》，《钛工业进展》2001年。 [5]孟祥军, 等. 船用钛合金发展概况[ J]. 钛工业进展,2000, ( 5): 7- 8. [6]文华里. 世界钛生产技术与钛用途开发新动向[ J]. 轻金属, 1997, ( 8): 4- 7. [7]金红. 民用钛合金的发展前景和方向[ J]. 钛工业进展, 1998, ( 4): 6- 7.113
