［摘 要］综述了钛合金材料的运用及研讨现状，侧重先容了钛及钛合金的重要特性，加工性能及其在航空航天、军事产业和汽车制作方面的利用，并在此基本上展看了钛合金的发展方向。?
［要害词］钛合金 特征 加工性能 利用范畴?
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Ti在地壳中的丰度为0.56%(质量分数，下同)，在所有按元素中居第9位，而在可作为构造材料的金属中居第4位，仅次于Al、Fe、Mg，其储量比常见金属Cu，Pb，Zn储量的总和还多。我国钛资源丰盛，储量为世界{dy}。钛合金的密度小，比强度、比刚度高，抗腐化性能、高温力学性能、抗疲劳和蠕变性能都很好，具有精良的综合性能，是一种新型的、很有发展潜力和运用远景的构造资料。近年来，世界钛产业和钛材加工技巧得到了飞速发展，海绵钛、变形钛合金和钛合金加工材的生产和花费都到达了很高的程度，在航空航天范畴、舰艇及武器等军品制作中的运用日益普遍，在汽车、化学和能源等行业也有着宏大的利用潜力。?
一、钛及钛合金的特征?
钛及钛合金具有很多精良特征，重要体现在如下几个方面：?
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.高平和低温性能精良。在高温下，钛合金仍能坚持良好的机械性能，其耐热性远高于铝合金，且工作温度范畴较宽，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添，且具有良好的韧性，低温钛合金在－253℃时还能坚持良好的韧性。?
5.钛的抗腐化性强。钛在550℃以下的空气中，表面会敏捷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。?
二、钛及钛合金的加工性能?
1.切削加工性能?
钛合金强度高、硬度大，所以请求加工装备功率大，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。与45钢相比，钛合金的切削力固然只有其2/3―3/4，可是切屑与前刀面的接触面积却更小(只有45钢的1/2―2/3)，所以刀具切削刃蒙受的应力反而更大，刀尖或切削刃轻易磨损；钛合金摩擦因数大，而热导率低(分辨仅为铁和铝的1/4和1/16)；刀具与切屑的接触长度短，切削热积累于切削刃邻近的小面积内而不易散发，这些因素使得钛合金的切削温度很高，造成刀具磨损加快并影响加工质量。由于钛合金弹性模量低，切削加工时工件回弹大，轻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，轻易与空气中的氢、氧等气体杂质产生化学反映，天生硬化层，同时进一步加剧了刀具的磨损；钛合金切削加工中，工件资料极易与刀具表面粘结，加上很高的切削温度，所以刀具易于发生扩散磨损和粘结磨损。?
2.磨削加工性能?
钛合金化学性质活跃、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，磨削性能下降，磨削精度不易保证。砂轮磨损同时也增大了砂轮与工件之间的接触面积，致使散热条件恶化，磨削区温度急剧升高，在磨削表面层形成较大的热应力，造成工件的局部xx，发生磨削裂纹。钛合金强度高、韧性大,，使磨削时磨屑不易分别、磨削力增大、磨削功耗相应增添。钛合金热导率低、比热小、磨削时热传导慢，致使热量积累在磨削弧区，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，请求挤压温度高，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光。因此挤压模具应选用新型耐热模具资料，坯锭由加热炉到挤压筒的输送速度也要快。鉴于在加热和挤压进程中金属易被气体污染,，故还应采取恰当的维护办法。挤压时应选择适合的润滑剂，以防粘结模具，如采取包套挤压和玻璃润滑挤压。因钛及钛合金的变形热效应较大，导热性较差，故在挤压变形时还要特殊注意防止过热现象。钛合金的挤压进程比铝合金、铜合金、甚至钢的挤压进程更为庞杂，这是由钛合金特别物理化学性能所决议的。钛合金在惯例热反挤成形时，温度低,，与模具接触的坯料表面温度敏捷降低，而坯料内部因变形热而温度升高。由于钛合金热导率低，表层温度降落后，内层坯料热量不能及时传输到表层弥补，会呈现表面硬化层，而使得变形难以持续进行。同时，表层与内层会发生很大的温度梯度，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、变形及冷却速度的转变都会引起钛合金组织性能的变更。为更好地把持锻件的组织性能，近几年，热模锻造、等温锻造等先进的铸造技巧在钛合金的锻造生产中得到了普遍应用。?
钛合金的塑性随温度升高而增大，在1000―1200℃温度规模内，塑性到达{zd0}值，容许变形水平达70%―80%。钛合金锻造温度范畴较窄，应严厉按(α+β)/β改变温度进行控制(铸锭开坯除外)，否则β晶粒会激烈长大，下降室温塑性；α钛合金通常在(α+β)两相区锻造，因(α+β)/β相变线以上铸造温渡过高，将导致β脆相，β钛合金其始锻和终锻都必需高于(α+β)/β改变温度。钛合金的变形抗力随变形速度的增添进步较快，锻造温度对钛合金变形抗力影响更大，因此惯例锻造必需在锻模内冷却最少的情形下完成。间隙元素(如O、N、C)的含量对钛合金的铸造性也有明显影响。?
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