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关于钛合金与铝合金的区别
2020-04-30

关于钛合金与铝合金的区别铝合金:

铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能:
易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类,各种类均有各自的使用范围,并有各自的代号,以供使用者选用。

铝合金仍然保持了质轻的特点,但机械性能明显提高。铝合金材料的应用有以下三个方面:一是作为受力构件;二是作为门、窗、管、盖、壳等材料;三是作为装饰和绝热材料。利用铝合金阳极氧化处理后可以进行着色的特点,制成各种装饰品。铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工,制成各种装饰板材、型材,作为装饰材料。

钛合金:
概念定义: 以钛为基加入其他合金元素组成的合金称作钛合金。钛合金具有密度低、比强度高、抗腐蚀性能好、工艺性能好等优点'是较为理想的航天工程结构材料。
研究范围: 钛合金可分为结构钛合金和耐热钛合金'或α型钛合金、β型钛合金和α+β型钛合金。研究范围还包括钛合金的成形技术、粉末冶金技术、快速凝固技术、钛合金的军用和民用等。

(一) 发展过程
50年代初~70年代初
需求动力: 为满足航空工业对材料的需求'钛合金受到重视并得以发展'技术基础主要是冶金学和工艺学。
主要特点: 该阶段的特点是从材料的探索研究逐步转向应用。主要材料有Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn等'主要用于航空发动机、航天用压力容器、发动机壳体等。
典型成果和产品:典型材料:Ti-6Al-4V' Ti-5Al-2.5Sn

70年代~90年代
需求动力: 钛合金应用领域的扩大'使钛工业得到迅速发展'新工艺和新技术推动钛合金成形工艺的发展。
主要特点: 该阶段的特点:(1)钛在航空航天工业应用量不断增加'在其它行业如海洋工程、化工、电力、冶金、医疗等方面的应用也日趋增多'成为第三金属。(2)新型钛合金不断问世'如高强钛合金、耐热钛合金等。(3)采用新工艺技术如超塑成形、快速凝固技术和等温锻造等。(4)为扩大应用而重视降低成本问题。
典型成果和产品:典型材料: Ti-1100' Ti-1023' IMI834' Timetal62S' SP-700等

(二) 现有水平及发展趋势
  钛合金是航空航天工业应用较广的一种金属材料'按用途可分为结构钛合金和高温钛合金(使用温度>400℃)。
结构钛合金以Ti-6Al-4V为代表'该合金已广泛用于飞机、导弹上'并已由次承力结构件转为主结构件。为适应更高强度和韧性的要求(如强度提高至1275~1373MPa'比强度提高至29~33'弹性模量提高至196GPa)'近年研制了许多新型钛合金'如美国的Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al;Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr(β-C)'Ti-6Al-2Sn-2Zr-2Cr-2Mo-0.23Si'Ti-4.5Al-1.5Cr;英国的Ti-4Al-4Mo-2Sn-0.5Si(IMI500)、日本的SPF00、CR800、SP700和前苏联的BT22等。其中Ti-15-333铸件和β-C可取代沉淀硬化不锈钢和镍基合金'Ti-6-22-22在美国先进战术战斗机(ATF)的样机F-22A中的用量占22%(重量)。日本的SP700(Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe)'不仅强度高'而且在755℃达超塑性'延伸率可达2000%'成形性好'加工成本低'可取代Ti-6Al-4V'已用于航天构件。

高温钛合金近年来取得一定进展'在该领域中'美国和英国占据优势。但两国采用的开发方法和侧重点则截然不同。英国采用的是以α相固溶强化为提高蠕变强度的必要手段而无需β相共存的方法'侧重于研究近α型合金'即开发以提高蠕变强度为主的Ti-4Al-2Sn-4Mo-0.5Si(使用温度400℃)、Ti-11Sn-2.25Al-5Zr-1Mo-0.2Si(IMI679'使用温度450℃)、Ti-6Al-5Zr-0.5Mo-0.25Si(IMI685)合金和以改善疲劳强度为主的Ti-5.5Al-3.5Sn-3Zr-1Nb-0.3Mo-0.3Si(IMI829)和Ti-5.5Al-4.5Sn-4Zr-0.4Mo-0.8Nb-0.4Si(IMI834)。

(三) 主要研究机构
美国钛金属公司(American Titanium Metal Company),主攻技术及工程:钛合金
苏联全苏轻合金研究所(ВИЛС),主攻技术及工程:主攻技术: 钛合金

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