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1 密度小,比強度高; K" B# Z1 W5 @. }; N5 O4 @
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。0 y/ F8 l; z* O+ D2 G& d( U
2 彈性模量低# P6 r. M5 _2 t. k7 ~
鈦的彈性模量在常溫時為106.4GMPa,為鋼的57%。
, i1 b( a$ Z: ]. _ X' K+ r$ s 3 導熱系數小
" L0 `& H* K7 |2 N- n% n 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。
5 M" h! C1 e2 g1 ~ 4 抗拉強度與其屈服強度接近2 _! F# s) o6 G# U$ F9 W" g' [
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。 ( d p1 O# t% w6 ~
5 無磁性、無毒( h7 @6 _; P& E1 b* y
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。
" Y) s/ d& `+ T 6 抗阻尼性能強) S" n/ j$ c& e7 O; n& V7 u \
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。
~2 ^% G% d, f# u9 r: F; F2 o) I 7 耐熱性能好8 Z5 x# Q/ A. o2 E, T# `2 Y
新型鈦合金可在600℃或更高的溫度下長期使用。1 P$ _; {1 G* R: x" U. f+ n9 P! X
8 耐低溫性能好
0 Q( w% w9 m+ M/ X5 Z6 ?$ R 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 z6 C7 G" ~# e) k- j l
9 吸氣性能
$ s; k% `; e( R. }, L o- v; b( z; q 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
: t6 y% w) j2 x4 I& f: I% r/ }& \氣主要指高溫下與碳、氫、氮、氧發生反應。* t! d% U" w/ b# m1 O
10耐腐蝕性能
6 W- n" U% S8 R% B6 w# e+ d 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 k C# f/ V M+ W 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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