江苏钛合金棒抗氧化性和抗腐蚀性优秀

 江苏钛合金棒抗氧化性和抗腐蚀性优秀


目前在常温状态下，根据钛合金的退火组织可将钛合金主要分为以下 3 类：

（1）α 钛合金，α 钛合金是钛元素与硼、铝等元素相容后得到的。国内的 α 钛合金简称为 TA，其退火后微观结构呈密排六方体结构。α 钛合金的特点为高温强度好，常温强度低，抗氧化性和抗腐蚀性优秀。

（2）β 钛合金，钛元素中加入一定量的铬、钼、钒等元素就可形成 β 钛合金，β 钛合金在国内牌号为 TB，其退火后微观结构呈体心立方体结构，并可进行热处理强化。

（3）α+β 钛合金，也称两相钛合金。国内的 α+β 钛合金牌号为 TC，该材料结合了 α钛合金和β钛合金的优点，可以进行热处理，但焊接性能稍差于α钛合金，综合性能好。


常用各类代表性的钛合金

在上述部分内容中讨论了钛合金棒、钛合金管等钛合金的性能和分类，作为年轻的太空金属，钛合金自发现开始，就逐渐成为重要的航空材料。在航空应用方面，钛合金主要集中在以下两个部分。

（1）钛合金在飞机上的应用

美国、俄罗斯和中国等先进国家均在军事领域和民用领域对钛合金的应用进行了研究。表 1.2 为各国飞机上钛合金的使用占比。图 1.1 为不同类型钛合金在 F-22 猛禽战斗机上的使用情况。结合表 1.2 和图 1.1 可以看出，先进飞机上钛合金的使用比例均很高，钛合金的占比和飞机的性能成正比，同时也应用在更多的飞机零部件上。在 21 世纪，衡量一个飞机是否先进，一个重要指标即为钛合金的使用占比。我国钛合金工业起步较晚，在钛合金的应用和应用领域上仍有很大的进展。

（2）钛合金在航空发动机上的使用

航空发动机是飞机的心脏部位，航空发动机运转环境是高温、高压的极端情况。发动机的大部分关键零部件在运作过程中要承受极高的压力和表面高温（如：叶片）。因此在选择使用材料时，要求材料能够在 550°C-700°C 时，保持良好的高温强度、高温蠕变性和稳定的化学性。在传统的材料中，铝合金耐高温性差，并且钢和其合金密度高，重量大，因此均不是最合适的材料选择。同时衡量一个航空发动机是否优秀的重要指标既是推重比，在 20 世纪早期，飞机的推重比均在 5 以下，但随着工业的发展，现阶段飞机的推重比可达到 10 左右。随着金属钛的出现和钛合金优秀性能的开发，钛合金逐渐成为了航空发动机材料的最佳选择。目前钛合金在航空发动机上主要应用部件有：燃烧室、发动机叶片、压气机盘和防火壁等，钛合金在航空发动机上的使用比例也在升高，在我国早期 1978 年生产的涡喷-13 系列发动机上，钛合金的使用比例仅为 13%。在后来 2002年生产的涡喷-14（昆仑）发动机上，使用比例为 15%。美国普惠公司在 1970 年生产的第三代 F100 发动机，其钛合金使用比例为 25%。而在 1994 年生产的第四代 F119 发动机上，钛合金的使用比例为 40%。表 1.3 为各国航空发动机在不同温度下钛合金的应用选材情况。从表 1.3 可以看到钛合金可以满足航空发动机不同温度区间下的使用需求。随着工业的发展和航空产品的生产迭代，钛合金在飞机和航空发动机中使用占比愈发提高。在同时期我国航空用钛合金使用比例远远低于美国，在材料应用与技术扩展上，仍有很大的进步空间。