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1 密度小,比強度高, l, z1 v8 e% ]* M0 M# t J: s
金屬鈦的密度為4.51g/cm3,高于鋁而低于鋼、銅、鎳,但比強度高于鋁合金和高強合金鋼。
- J9 y v6 f5 |4 x8 G6 @. @ 2 彈性模量低
- _! J# L' j! C, V) P$ D, O2 x 鈦的彈性模量在常溫時為106.4GMPa,為鋼的57%。
0 r. W; \5 P: u5 c, I1 r( u 3 導熱系數小0 _" M( s. ?. _2 S- |
金屬鈦的導熱系數小,是低碳鋼的五分之一,銅的二十五分之一。
# d* O' c& |* o6 ]+ I0 x# K8 b 4 抗拉強度與其屈服強度接近3 V3 r' R7 X& M Z0 Y3 Z) B
鈦的這一性能說明了其屈強比(抗拉強度/屈服強度)高,表示了金屬鈦材料在成形時塑性變形差。由于鈦的屈服極限與彈性模量的比值大,使鈦成型時的回彈能力大。
& R6 S" E' L* ?4 R8 }7 h6 }# _/ ~ 5 無磁性、無毒" y0 X, b# I3 e+ I
鈦是無磁性金屬,在很大的磁場中也不會被磁化,無毒且與人體組織及血液有好的相溶性,所以被醫療界采用。1 n/ K5 z$ G8 m+ F Z/ n1 l1 e3 g
6 抗阻尼性能強; l5 N. [6 S; D( ?
金屬鈦受到機械振動、電振動后,與鋼、銅金屬相比,其自身振動衰減時間最長。利用鈦的這一性能可作音叉、醫學上的超聲粉碎機振動元件和高級音響揚聲器的振動薄膜等。
, \8 l8 j) j m+ \4 D4 b 7 耐熱性能好% |" R8 w. v* }# d, |2 n# J
新型鈦合金可在600℃或更高的溫度下長期使用。
* P' m8 i7 Y5 L& A4 A 8 耐低溫性能好
F- @5 q4 L. Z* o 鈦合金TA7(Ti-5Al-2.5Sn),TC4(Ti-6Al-4V)和Ti-2.5Zr-1.5Mo等為代表的低溫鈦合金,其強度隨溫度的降低而提高,但塑性變化卻不大。在-196-253℃低溫下保持較好的延性及韌性,避免了金屬冷脆性,是低溫容器,貯箱等設備的理想材料。$ ~. `0 @. g2 Y! u% y
9 吸氣性能
1 }9 H. e! l7 v+ `9 ]. U, l 鈦是一種化學性質非常活潑的金屬,在高溫下可與許多元素和化合物發生反應。鈦吸
8 n6 t/ |6 d! Y4 T氣主要指高溫下與碳、氫、氮、氧發生反應。
" k) c! N$ p' z- R7 X 10耐腐蝕性能; q2 h/ ]. `' @. t+ W( w
鈦是一種非常活潑的金屬,其平衡電位很低,在介質中的熱力學腐蝕傾向大。但實際上鈦在許多介質中很穩定,如鈦在氧化性、中性和弱還原性等介質中是耐腐蝕的。這是因為鈦和氧有很大的親和力,在空氣中或含氧的介質中,鈦表面生成一層致密的、附著力強、惰性大的氧化膜,保護了鈦基體不被腐蝕。即使由于機械磨損也會很快自愈或重新再生。這表明了鈦是具有強烈鈍化傾向的金屬。介質溫度在315℃以下鈦的氧化膜始終保持這一特性。6 p0 v$ r" a( |. `3 {& e( g
為了提高鈦的耐蝕性,研究出氧化、電鍍、等離子噴涂、離子氮化、離子注入和激光處理等表面處理技術,對鈦的氧化膜起到了增強保護性作用,獲得了所希望的耐腐蝕效果。針對在硫酸、鹽酸、甲胺溶液、高溫濕氯氣和高溫氯化物等生產中對金屬材料的需要 ,開發出鈦-鉬、鈦-鈀、鈦-鉬-鎳等一系列耐蝕鈦合金。鈦鑄件使用了鈦-32鉬合金,對常發生縫隙腐蝕或點蝕的環境使用了鈦-0.3鉬-0.8鎳合金或鈦設備的局部使用了鈦-0.2鈀合金,均獲得了很好的使用效果。 |
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